Почему в этой задаче mgmgmg положительный, а NNN отрицательный?

В этой задаче:

Автомобиль массы 430   к г движется по ровной круговой гоночной трассе радиусом 178   м . Коэффициент статического трения между колесами и гусеницей равен 0,266 .

Тот же автомобиль теперь едет по прямой и преодолевает холм с радиусом 178   м на вершине.

С какой максимальной скоростью автомобиль может двигаться в гору, не сходя с дороги?

Правильный ответ: 41.766   м / с .

Объяснение:

м в 2 р "=" м г Н
где Н нормальная сила, действующая на автомобиль со стороны земли. Машина оторвется от земли только тогда, когда Н "=" 0 поэтому максимальная разрешенная скорость будет
в Макс "=" г р "=" ( 9,8   м / с 2 ) ( 178   м ) "=" 41.766   м / с .

Машина не едет вверх ногами! Так почему же в этой задаче сила тяжести положительна, а нормальная сила считается отрицательной?

Сила тяжести тянет машину вниз. Нормальная сила от дороги толкает машину вверх. Какую бы систему координат вы ни выбрали, эти силы имеют противоположный знак. Тот, кто написал вопрос, просто выбрал систему координат, где вниз положительно, а вверх отрицательно.
@ThePhoton, это должен был быть ответ
@DavidZ Я предполагал, что он будет закрыт как дубликат.
@ThePhoton Ну ... хорошо, я действительно имею в виду, что это не должно было быть опубликовано в качестве комментария. Это ответ, поэтому либо опубликуйте его как ответ, либо не публикуйте вообще. (Возможно, вы правы, это вполне может быть дубликат, но я не нашел его при беглом поиске.)
В дополнение к другим комментариям на эту тему, вы можете определить положительное направление. Up может быть положительным ИЛИ отрицательным, в зависимости от того, как вы хотите решить проблему. Вы получите правильный ответ, если ваше соглашение о знаках полностью соответствует. Также обратите внимание, что когда вы берете квадратный корень для получения скорости, как отрицательные, так и положительные корни могут быть правильными ответами.

Ответы (2)

Центростремительное ускорение всегда направлено к центру окружности. В этом случае центр окружности находится под автомобилем, поэтому центростремительное ускорение направлено вниз.

Теперь вы заметите, что в данном решении член центростремительного ускорения положителен. Это означает, что писатель выбрал систему координат, в которой положительное значение направлено вниз, а отрицательное — вверх. Любая сила, действующая вниз (например, сила тяжести), будет представлена ​​положительным членом ( + м г ), и любая сила, действующая вверх (например, нормальная сила), будет представлена ​​отрицательным членом ( Н ).

В качестве альтернативы вы можете сделать противоположный выбор: выбрать положительное значение для роста и отрицательное значение для снижения. В этом случае центростремительное ускорение, поскольку оно направлено вниз, будет представлено отрицательным членом, м в 2 р . То же самое с гравитацией ( м г ). А нормальная сила, направленная вверх, будет представлена ​​положительным членом, + Н .

В какую сторону указывает ось Y?

  • Если ось y направлена ​​вверх (с положительным направлением вверх), то вы правы, нормальная сила должна быть положительной (она также направлена ​​вверх), а вес отрицательным.
  • Если он направлен вниз, то нормальная сила отрицательна (указывает в отрицательном направлении вдоль оси), а вес положителен.

Помните, что ускорение также будет иметь соответствующий знак.

Дело в том, что системы координат можно размещать как угодно - если не мешает, то разумно расположить так, чтобы было меньше символов и параметров; fx вниз, поэтому не слишком много свойств имеют отрицательный знак.