KANONEN - Loopens form
Titta på loopen. Övre delen är en halvcirkel, medan nederdelen
har en helt annan form, där krökningsradien ökar, ju längre ner man kommer.
Formen kallas "klotoid" infördes i berg- och dalbanor av Wenger Stengel 1975.
Spårets nederdel är en liten del av en
Cornu spiral som också
Euler Spiral
som har egenskapen att krökningsradien i varje punkt är omvänt proportionell mot
avståndet (utmed spiralens form) från centrum.
Klotoiden har också använts för t.ex.
motorvägsavfarter, för att förbinda delar av vägen med olika
krökningsradier. Klotoiden
har egenskapen att man kan vrida på ratten med konstant vinkelhastighet
(om man kör med jämn fart). (Detta följer av att rattens vinkelutslag
är omvänt proportionell mot den resulterande krökningsradien.)
Gör en graf av loopens form
Välj ett värde på krökningsradien, R0, t.ex. 6m.
- Rita först den övre delen. Rita även den under delen, gärna i
avvikande färg.
För att rita nederdelen kan man stega sig fram i små steg, ds, utmed spiralen.
Ett sätt är att bestämma hur stor vinkeländring d det ska vara i varje
steg, t.ex. N=100 punkter på ett varv.
- Krökningsradien i varje punkt ges av
R=Ro*So/(S-So). S är då längden efter att spiralen
ansluter sig till cirkeln.
- Mellan punkterna flyttar man sig då en sträcka ds= R d
- Men hjälp av ds och vinkeln räknar man ut nya koordinater x och y
- Avsluta när S kommit tillräckligt nära S0 eller när
x-koordinaten gått för långt från loopens centrum
På samma sätt kan man också rita in hur spiralen skulle fortsätta innanför loopen om den inte gick över i en halvcirkel. Välj hur många varv programmet skall rita, och stega upp vinkeln-
Prova några olika värden på So och jämför
spårets form.
Hur varierar g-krafterna
Du kan använda data från beräkningarna ovan
till att beräkna hur fart och g-kraft beror på tiden efter
att man passerat högsta punkten.
Antag att spåret övergår i en rent horisontell
sträcka.
Bilder på andra loopar
Beteckningen "klotoid" kommer från
ett grekiskt ord som betyder "twist by spinning" och infördes av
Cesaro 1886
Mer om Klotoider