Sorunun çözümü için aşağıdaki adımları izleyebiliriz:
-
Givens:
- Kütle ((m)): 10 kg
- Hız ((v)): 2 m/s
- Normal kuvvet ((N)): 98.1 N
- Yer çekimi ivmesi ((g)): 9.81 m/s(^2)
-
Dairesel Hareket:
Eğrilik yarıçapı (R) ise, dairesel hareketin merkezcil kuvvetini (F_m) ile ifade edebiliriz.
F_m = \frac{mv^2}{R}
-
Kuvvet Denklemlemesi:
Çuvalın üstündeki toplam kuvvetler yer çekimi kuvveti ve normal kuvvettir. İvme olmadığından dolayı, bunların bileşkesi merkezcil kuvveti verir:
mg - N = F_m -
Yerine Koyma:
Formüldeki değerleri yerine koyarak, eğrilik yarıçapını bulabiliriz:
mg - N = \frac{mv^2}{R}
10 \times 9.81 - 98.1 = \frac{10 \times (2^2)}{R}
98.1 - 98.1 = \frac{40}{R}
0 = \frac{40}{R}
- Sonuç:
Yukarıdaki denklemi çözersek:
Eğrilik yarıçapı sonsuz olmalıdır, bu da yüzeyin yerel olarak düz olduğu anlamına gelir.
Bu durumda eğrilik yarıçapı sonsuz olarak bulunur, ancak problemde bir hata olabilir ya da başka bir kuvvet göz önüne alınmamış olabilir. Detaylı kontrol ve farklı senaryoların incelenmesi faydalı olabilir.