TwiddleLab / Физика / Силы: почему тела движутся
Для поворота нужна сила
Что ты узнаешь
- Чтобы двигаться по кругу, что-то должно всё время тянуть или толкать тело к центру: это центростремительная сила.
- Это не новый вид силы. Работу делает натяжение, трение или гравитация. Силы, толкающей наружу, нет.
- Быстрым или крутым поворотам нужно больше силы к центру: она растёт с квадратом скорости и с уменьшением радиуса.
Как идёт урок
На крутом повороте тебя тянет к двери машины. Тебя что-то толкает наружу?
Сначала случай попроще: мяч крутится на верёвке. Нарисуй его путь, если верёвка порвётся прямо сейчас.
Раскрути и отпусти. Попробуй в разные моменты.
Как сильно должна тянуть верёвка? Меняй скорость и радиус.
У силы к центру есть имя.
Центростремительная сила: равнодействующая к центру, которая держит тело на круге. Без неё тело уходит по прямой.
Это работа, а не новая сила: для мяча её делает натяжение, для машины трение, для Луны гравитация. В машине тебя тянет к двери потому, что машина поворачивает, а ты продолжаешь двигаться прямо.
Для быстрых и крутых поворотов она должна быть больше: F = m v² ÷ r. Упрощённая модель: постоянная скорость по идеальному кругу.
Игра: дрифт. Три поворота, всего 9 с или меньше.
Выбери скорость входа в каждый поворот. Слишком быстро, и шины не удержат; слишком медленно стоит времени.
Три вращающихся тела. Для каждого нажми на то, что даёт силу к центру.
Код: собери цикл, который держит спутник на круге. Выбери две строки, которые меняют его скорость.
Каждый кадр к скорости добавляется маленький толчок к планете в точке (0, 0).
Машина поворачивает налево с постоянной скоростью. Покажи равнодействующую на неё.
Твои три поворота против предела сцепления. Нажми «Пуск».
Предыдущий урок: Сопротивление воздуха и предельная скорость · Следующий урок: Кажущийся вес: лифты и аттракционы · Часть курса: Силы: почему тела движутся
Уроки интерактивные и работают на JavaScript. Включи его, чтобы играть.
