Yatay viraj soruları (Sürtünme kuvveti = Merkezcil kuvvet)

\( 1200 \, \text{kg} \) kütleli bir araba, \( 30 \, \text{m} \) yarıçaplı yatay bir virajda \( 54 \, \text{km/sa} \) hızla dönmektedir. Arabanın kaymadan dönebilmesi için lastikler ile yol arasında gereken minimum sürtünme kuvveti kaç Newton'dur? (\( g = 10 \, \text{m/s}^2 \))

💡 Bu soruda sürtünme katsayısını değil, doğrudan sürtünme kuvvetinin büyüklüğünü soruyor. Yatay virajda sürtünme kuvveti merkezcil kuvvete eşittir, yani \( f_s = F_c \).

• ➡️ İlk adım, hız birimini çevirmek: \( 54 \, \text{km/sa} = \frac{54 \times 1000}{3600} = 15 \, \text{m/s} \).
• ➡️ Merkezcil kuvvet formülünü kullanacağız: \( F_c = \frac{m v^2}{r} \)
• ➡️ Bilinen değerleri yerine koyalım: \( F_c = \frac{1200 \times (15)^2}{30} \)
• ➡️ Hesaplamalar: \( F_c = \frac{1200 \times 225}{30} = \frac{270000}{30} = 9000 \, \text{N} \)

✅ Gereken minimum sürtünme kuvveti \( 9000 \, \text{N} \)'dur. Bu aynı zamanda merkezcil kuvvete eşittir.