
Khi
vào khúc quanh người và xe nghiêng về phía tâm khúc quanh. Người và xe
chịu tác dụng của trọng lực $\overrightarrow{P} $, phản lực đàn hồi của
mặt đường$\overrightarrow{N} $ và lực ma sát $\overrightarrow{F_{ms}}. $
( Hợp lực $\overrightarrow{N} $ và $\overrightarrow{F_{ms}} $ là phản
lực tổng cộng $\overrightarrow{Q} $ của mặt đường do xe nghiêng).
Theo định luật $II$ Niu tơn hình vẽ:
$\overrightarrow{P}+\overrightarrow{N}+\overrightarrow{F_{ms}}=m\overrightarrow{a} (1) $
Chiếu phương trình (1) lên trục thẳng đứng ta có:
$-P+N=0 \rightarrow N=P $ (2)
Chiếu phương trình (1) lên trục nằm ngang ( hướng tâm) ta có:
$F_{ms}=m\frac{v^2}{R} $ (3)
Để xe khỏi trượt lực ma sát là lực ma sát nghỉ:
$F_{ms}\leq kN=kP=kmg (4)$
Từ (3) và (4) ta suy ra:
$v^2\leq kgR$ hay $v \leq \sqrt{kgR} =4 $m/s
Góc nghiêng $\alpha $ của xe khi $v=10,8$m/h= $3$m/s được xác định từ hệ thức:
$\tan\alpha \frac{F_{ms}}{P}=\frac{v^2}{gR}\approx 0,06 $
Vậy $\alpha \approx \arctan 0,06\approx 3^026'$.