Det står att en bil kör över ett backkrön med konstant hastighet. På ett säte inne i bilen ligger ett paket. Hur ska man veta vilka krafter som verkar på paketet och varför är det så att tyngdkraften är större en normalkraften på paketet?

Sen undrar jag också hur man ska räkna ut den hastigheten bilen behöver för att paketet ska lätta från sätet precis på toppen av backen. Vad innebär det egentligen att paketet lättar från sätet? Att den åker av? Paketets massa är 2,55 kg. hastigheten är 12m/s och radien på backkrönet har radien 80 m.
/Maria O, Borgarskolan, Malmö

Svar:
Vi har flera svar om acceleration i cirkelrörelse t.ex. fråga 18916 . Frågan finns dessutom i pluggakuten, länk 1, så det blir kortversionen:

Nedåt verkar tyngdkraften mg. Detta kan du se som en acceleration g uppåt. Cirkelrörelsen ger en acceleration nedåt

a = -v²/R = -12²/80 = -1.8 m/s² = -1.8/9.81 g = -0.18 g

så netto g som paketet utsätts för är (1-0.18)g = 0.82g

Vid vilken hastighet är netto g noll?

mg = mv²/R

dvs

v =sqrt(gR) = sqrt(9.81*80) = 28 m/s

Problemet är att även bilen flyger i luften om den inte sitter fast i skenor som en berg-och-dalbanevagn!
/Peter E

Nyckelord: centrifugalkraft [15]; g-krafter [18];

1 http://www.pluggakuten.se/forumserver/viewtopic.php?pid=216115