13.3 : Normal ve Teğetsel Bileşenler: Problem Çözme

BC elemanı aracılığıyla bir pim desteğine bağlanan bir sandalyede oturan, kütlesi 70 kg olan bir adamı düşünün. Adam dik pozisyonu koruyorsa görev, üye yatayla 45° açı yaptığında sandalyenin adam üzerindeki yatay ve dikey tepkilerini belirlemektir. Şu anda adamın hızı 5 m/s'dir ve hızı 1 m/s^2'dir.

Adam eğrisel bir yolda hareket ederken teğetsel ivme 1 m/s^2 olarak verilmektedir. Normal ivme, teğetsel hız ve eğrilik yarıçapı kullanılarak hesaplanabilir. Daha sonra adamın serbest cisim diyagramı çizilir ve teğetsel ve normal bileşenler için hareket denklemleri formüle edilir.

Bilinen değerlerin yerine konularak ve yer çekimine bağlı ivmenin 10 m/s^2 olduğu varsayılarak gerekli reaksiyon kuvvetlerini ortaya çıkaran iki denklem türetilir. Bu denklemlerin aynı anda çözülmesi, yatay ve dikey yönlerdeki reaksiyon kuvvetlerinin büyüklüğünü sağlar.

Bu analitik yaklaşım, adamın hareketinin ve ivmesinin dinamik yönlerini göz önünde bulundurarak sandalyenin belirli koşullar altında adama verdiği tepkileri belirlemek için sistematik bir yöntem sunar.