飞车走壁,杂技演员在表演飞车走壁时,在r=4m的筒竖直桶内表面某一高度处做圆周运动,则至少需要多少速度?（设轮胎与筒表面的动摩擦因数为0.4,g取10m/s+2)

Question

飞车走壁,
杂技演员在表演飞车走壁时,在r=4m的筒竖直桶内表面某一高度处做圆周运动,则至少需要多少速度?（设轮胎与筒表面的动摩擦因数为0.4,g取10m/s+2)

Answer 1

要平衡他自身的重力mg,则需要的摩擦力f也是mg,但方向是向上的.
所需的正压力N=f/μ=mg/μ.
圆周运动所需要的向心力是桶壁施加给飞车演员的,F=mv²/r,这个力和上边说的正压力互为作用力与反作用力,牛顿第三定律可知：mv²/r=mg/μ,即：v²=gr/μ=10m/s²×4m÷0.4=100m²/s²；即v=10m/s.