빗변에서 원운동하는 자동차의 구심력구하기..

 

 

 

 

첫번째 사진과 같은 경사로를 속도 v로 움직이는 자동차를 생각할때,

 

여기서 구심력의 요수가 될수있는 중력과 마찰력이 생길수있는 최대치를 구함으로서

 

위의 첫번째 그림과 같이 원운동할때,

 

최대로 낼수있는 속력을 구해보려합니다.

(질점으로 생각해서 모멘트는 고려하지 않겠습니다.)

 

 

일반적인 원운동에 대해서는 두번째 그림의

 

빨간색 방향으로 가해지는 힘을 구심력이라 합니다.

(첫번째 그림에서 원의 중심방향)

 

그런데, 이렇게 구하려고 보니

 

중력방향과 구심력 방향의 각도가 90도로서

 

마찰력을 통해서 주는 힘외에는

 

중력이 직접적으로 구심력에 줄수있는 힘이 없는 것으로 보입니다.

 

즉, 오히려 구심력이 더 약해진것으로 보입니다

 

 

하지만,

 

실제로는 저렇게 기울인 구간을 지나면

 

좀더 속도를 내도 미끄러지지 않으므로

 

빨간색을 구심력으로 보는 해석은 좀 이상하다는것을 느꼈습니다.

 

 

그래서 궁금해 진것이

 

첫번째 그림과 같은 빗면인 도로에서 원운동을 할경우에

 

구심력은 어느방향으로 구해야하나요?