ConverterHub

Eğimli Viraj Hızı Hesaplama

Viraj yarıçapını ve eğim açısını girip ideal hızı görün.

Nasıl hesaplanır?

Araç v = √(r × g × tan θ) formülünü kullanır; burada r metre cinsinden viraj yarıçapı, θ derece cinsinden eğim açısı (tanjant için radyana çevrilir) ve g = 9,80665 m/s²'dir. Sonuç v, yolun normal kuvvetinin tek başına merkezcil kuvveti sağladığı, lastik sürtünmesine gerek kalmayan hızdır. Önce m/s olarak gösterilir, sonra ×3,6 ile km/sa'e ve ×2,23694 ile mph'ye çevrilir. Araç kütlesi denklemden sadeleştiği için sorulmaz. Yarıçap sıfırdan büyük, açı ise kesinlikle 0 ile 90 derece arasında olmalıdır; 0 (düz yol) ya da 90 sonuç vermez. Gerçek yollar sürtünmeden de yararlanır; bu yüzden sonuç tasarım hızıdır, güvenli azami hız değildir.

Örnek hesaplama

Yarıçapı 100 m, eğimi 10° olan bir viraj. tan 10° = 0,1763. Sonra r × g × tan θ = 100 × 9,80665 × 0,1763 = 172,9 ve karekökü 13,15 m/s bulunur. Dönüşüm: 13,15 × 3,6 = 47,34 km/sa, yani 29,42 mph. Bu hızdaki bir araç virajı yanal sürtünmeye ihtiyaç duymadan izler; daha hızlıysa eğimli yüzeyde yukarı kaymamak için lastik tutuşuna güvenir.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Eğim açısını yüzde eğim (%10 eğim yaklaşık 5,7°'dir, 10° değil) veya radyan olarak girmek. Alan derecedir.
  • Yarıçap yerine virajın çapını girmek. r'yi iki katına çıkarmak hızı 2 değil 1,41 katına çıkarır.
  • Ağır aracın ideal hızının farklı olacağını beklemek. Kütle sadeleşir; yalnızca yarıçap ve açı önemlidir.
  • Sonucu yasal ya da güvenli azami hız saymak. Bu, sürtünmenin gerekmediği hızdır; lastik tutuşuyla araçlar daha hızlı gidebilir, buzlu veya ıslak yolda ise kullanılabilir sürtünme azdır.

Bu hesaplama hakkında

Eğimli bir viraj, yol yüzeyini içe doğru eğerek yoldan gelen normal kuvvetin bir bileşeninin virajın merkezine doğru yönelmesini sağlar; bu da bir aracın dairesel bir yörüngede hareket etmesi için gereken merkezcil kuvveti sağlamaya yardımcı olur. Belirli bir eğim açısı için ideal hızda, normal kuvvetin yatay bileşeni tek başına gerekli merkezcil kuvveti tam olarak sağlar — lastiklerden hiçbir sürtünmeye ihtiyaç duyulmaz; bu yüzden bu hıza virajın "sürtünmesiz" veya tasarım hızı da denir.

Bu hesaplayıcı, yerçekimini, normal kuvveti ve gereken merkezcil kuvveti dengeye koyarak türetilen v = √(r·g·tanθ) formülüyle, virajın yarıçapı ve eğim açısından bu ideal hızı bulur. Bu formül, inşaat ve karayolu mühendislerinin otoyol rampalarında ve yarış pistlerinde eğim açılarını belirlerken kullandığı yöntemin temelini oluşturur; ayrıca dairesel hareket ve Newton yasalarını işleyen temel fizik derslerinde standart bir örnektir.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Kredi Hesaplama

Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.

Yüzde Hesaplama

Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.

İndirim Hesaplama

İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.

Vücut Kitle Endeksi (VKİ)

Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.

Yaş Hesaplama

Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.

Bileşik Faiz Hesaplama

Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.

Tüm Hesaplayıcılar