Hjæælp! e-learning fysik 0-B - Mekanik

Du laver en tegning med kræfterne:

F_tyngde tegner man fra massemidtpunktet og lodret ned.

F_normal virker fra underlaget og vinkelret væk fra underlaget.

F_friktion virker nede langs undersiden i modsat retning af køreretningen

F_motor virker nede fra underlaget (der hvor larvefoden er i kontakt med underlaget) og i kørselsretningen.

For at køretøjet kan køre op ad bakken, så skal F_motor overvinde summen af friktionskraften og den komposant af tyngdekraften som virker i underlagets retning.

Tyngdekraften har størrelsen m*g. Den kan splittes op i to komposanter: En i underlagets retning, m*g*sin(v), og en i retningen vinkelret på underlaget, m*g*cos(v).

Da der ikke sker nogen acceleration i retningen vinkelret på underlaget, så skal der i følge Newtons 2. lov være kraftbalance mellem normalkraften og tyngdekraftens komposant vinkelret på underlaget. Heraf har vi F_normal = m*g*cos(v)

Friktionskraften skal være F_friktion = μ*F_normal, så vi har F_friktion = μ*m*g*cos(v)

Så for at køretøjet kan køre op ad bakken, så skal der gælde

F_motor ≥ μ*m*g*cos(v) + m*g*sin(v)

(Hvis den er =, så er hastigheden konstant. Hvis den er >, så accelererer den.)