ConverterHub

Viraj Eğim Açısı Hesaplama

Bir virajın ideal eğim açısını bulun.

Nasıl hesaplanır?

Araç, eğimli bir virajın hiç sürtünmeye ihtiyaç duymadığı açıyı verir: θ = arctan(v² ÷ (r × g)); v hız (m/s), r viraj yarıçapı (m) ve g = 9,81 m/s²'dir. Açı derece cinsinden, iki ondalıkla gösterilir.

Bu açı belirli tek bir hız için idealdir. Bu hızın altında araç eğimden aşağı kayma eğilimi gösterir ve durmak için sürtünmeye ihtiyaç duyar; hızın üstünde ise dışarı doğru kayma eğilimindedir. Yarıçap sıfırdan büyük, hız negatif olmayan bir değer olmalıdır; hız 0 ise açı 0° çıkar. Araç sürtünmesiz bir yüzeydeki nokta gibi ele alınır; lastik tutuşu, yol enine eğim sınırları ve yolun yasal olarak ne kadar eğimli yapılabileceği hesaba katılmaz. km/sa değerini m/s'ye çevirmek için 3,6'ya bölün.

Örnek hesaplama

Yarıçapı 200 m olan bir viraj 90 km/sa ile alınıyor. Hızı çevirelim: 90 ÷ 3,6 = 25 m/s.

v² = 25² = 625. r × g = 200 × 9,81 = 1962. Oran: 625 ÷ 1962 = 0,3186. Açı: arctan(0,3186) = 17,67°. Sürtünmesiz bir araç bu kadar eğimli bir virajı 90 km/sa ile alabilirdi; gerçek yollar çok daha az eğimlidir ve gerisi için lastik tutuşuna güvenir.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Hızı km/sa ya da mil/sa olarak yazmak. Formül m/s ister; ham 90 yazmak 17,67° yerine yaklaşık 76,4° verir.
  • Yarıçap yerine çapı girmek. r'nin iki katına çıkması açının tanjantını yaklaşık yarıya indirir.
  • Hız m/s iken yarıçapı fit ya da kilometre yazmak. İkisi de metre ve saniye kullanmalıdır.
  • Daha yüksek hızda aynı eğimin yeteceğini sanmak. İdeal açı hızın karesiyle büyür; hızı iki katına çıkarmak tanjantı yaklaşık dört katına çıkarır.
  • Sonucu güvenli bir tasarım açısı saymak. Bu, tek bir hız için sürtünmesiz ideal değerdir, yol tasarım sınırı değildir.

Bu hesaplama hakkında

Bu hesaplayıcı, eğimli bir yolun veya pistin, aracın verilen bir hızda sürtünmeye hiç ihtiyaç duymadan virajı alabileceği ideal eğim açısını, θ = atan(v²/(r·g)) formülüyle bulur; bu formül, normal kuvvetin yatay bileşeninin dairesel hareket için gereken merkezcil kuvvete (v²/r) eşitlenmesiyle elde edilir, dikey bileşeni ise yerçekimi g dengeler.

Gerçek yollar, lastiklerin yanal yükünü azaltmak, aşınmayı ve özellikle yağmurlu veya buzlu havalarda kayma riskini düşürmek için tasarım hızlarına yakın bu ideal açıya göre eğimlendirilir (süperelevasyon); NASCAR pistleri gibi yarış pistleri ise araçların düz bir pistte mümkün olandan çok daha yüksek hızlarda viraj almasına izin vermek için çok daha dik eğimler kullanır.

Viraj süperelevasyonu tasarlayan inşaat ve karayolu mühendisleri, pist tasarımını analiz eden motor sporları mühendisleri ve dairesel hareket ile merkezcil kuvveti öğrenen fizik öğrencileri, hız, yarıçap ve eğim açısı arasındaki ilişkiyi kurmak için bu formülü kullanır.

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