Friksjonen er sentripetalkraften i en sving

Hva viser visualet?

I en jevn sirkelbevegelse er kraftsummen sentripetalkraften. For bilen blir kravet ΣF = mv²/r = 2000 · 20²/100 N = 8,0·10³ N, rettet inn mot sentrum av svingen. Det er sideveis friksjon mellom dekk og vei som må levere den.

Friksjonen har et tak. Den kan ikke bli større enn μmg, så kravet μ ≥ v²/(gr) = 0,41 må være oppfylt. Den stiplede linja i grafen viser nettopp dette taket for μ = 0,41, og ved 20 m/s er det akkurat oppbrukt.

Kurven gjør det tydelig hvorfor fart er så farlig i sving: 10 m/s krever 2,0 kN, 20 m/s krever 8,0 kN, og 30 m/s krever 18 kN. Femti prosent høyere fart mer enn dobler kraftkravet.

Slik leser du visualet

Merkene under står også i bildet.

1. 1. Sirkelbanen setter kravet. ΣF = mv²/r = 8,0 kN inn mot sentrum av svingen.
2. 2. Kravet vokser med v². 30 m/s i samme sving krever 18 kN, mer enn dobbelt så mye.
3. 3. Friksjonen kan ikke overstige μmg. Over taket sklir bilen ut av svingen.

Nøkkelbegreper

• sentripetalkraft
• friksjon
• friksjonstall
• kraftsum
• jevn sirkelbevegelse

På prøve og muntlig-praktisk

Eksamen vår 2024 oppgave 5a: m = 2000 kg, v = 20 m/s, r = 100 m gir ΣF = 8,0·10³ N. Regn alltid kravet først, og sammenlikn så med det friksjonen klarer.

Kildegrunnlag

eksamen-var-2024.html