관람차의 구심력

(이것은 고등학교 수준의 문제이므로 공기 저항이 없습니다. 등) 한 사람이 반경 $ r $의 관람차에 앉아 일정한 속도로 움직이고 있습니다. 사람이 라이드의 바닥에있을 때 그 사람에게 작용하는 좌석의 힘은 무엇입니까? 그 사람이 맨 위에있을 때?

해결을위한 나의 시도 :

사람이 맨 위에있을 때 세력은 그 사람에게 작용하는 것은 그의 체중과 그를 위로 밀어 올리는 좌석에서 똑같이 큰 수직 힘입니다. 문제는 균일 한 원 운동과 관련이 있기 때문에 승차시 정상에서 $ \ frac {mv ^ 2} {r} $ 크기로 사람을 원의 중심으로 당기는 힘이 있어야합니다.

이 구심력의 원인은 그 사람을 아래로 당기는 안전 벨트 때문입니까?

승차감이 바닥에있을 때 좌석의 수직력은 $ \ frac {mv ^ 2} {r} $의 구심력을 위쪽으로 적용합니다.

제 교수가 증거가 범위를 벗어난다고 말했기 때문에 중심력은 저를 혼란스럽게합니다. 코스.

댓글

• 구심력은 자체 독립 힘이 아닌 방사형 힘의 합으로 생각할 수 있습니다. 이 경우 바퀴의 상단에서 수직력, 안전 벨트가 제공하는 힘, 중력의 합은 크기가 $ \ frac {mv ^ 2} {r} $ 인 순 힘이어야합니다. 바퀴의 중앙으로. 구심력은 속도에 따라 달라집니다. 즉, 바퀴가 느리게 회전하는 경우 안전 벨트가 반드시 아래쪽으로 힘을 가할 필요는 없습니다.
• @Rations Ok. 그래서 사람이 바퀴의 맨 위에있을 때 작용하는 순 힘 Fs = v ^ 2 / 2 * m … 그리고이 힘은 중력에서 좌석의 수직 힘을 뺀 값으로 구성됩니다 … 맞죠?
• 중력에서 수직력의 크기 를 뺀 값은 (1) 사람이 라이드의 상단에 있고 (2) 중심을 가리키는 방향이 다음과 같이 정의 된 경우에만 해당됩니다. 양수, 그리고 (3) 수직력의 방향이 중력의 방향과 반대가 될 정도로 관람차가 충분히 느리게 움직이는 것을 알고있을 때입니다.