Jeżeli problem będę rozważał w układzie nieinercjalnym, to na wagon działać będzie siła ciężkości, siła odśrodkowa oraz dwie siły reakcji od strony szyn.
Siła ciężkości działa pionowo w dół, siły reakcji (N1 i N2) pionowo w górę, zaś siła odśrodkowa poziomo (dla ustalenie uwagi - w prawo).
II warunek równowagi, czyli warunek równowagi momentów sił (względem prawego koła):
[tex]mgs-\frac{mV^2}{R}h-2N_1s=0[/tex]
gdzie jawnie wpisałem, że odległości sił od osi obrotu (liczę tylko odległość w kierunku prostopadłym) to:
s dla siły ciężkości
2s dla siły reakcji (od lewej szyny)
oraz h dla siły odśrodkowej
z tego warunku otrzymujemy:
[tex]V=\sqrt{\frac{(mg-2N_1)Rs}{mh}}[/tex]
Jeżeli szukamy maksymalnej prędkości, tzn. że N1->0, czyli lewo koło nie naciska na szynę:
[tex]V_{max}=\sqrt{\frac{gRs}{h}}[/tex]
pozdrawiam
