Cirkulär rörelse och friktionskraft

Bilen åker alltså i en kurva så här:

Rita bilen rakt bakifrån och märk ut friktionskraft, tyngdkraft och normalkraft så att de tydligt pekar åt rätt håll. När bilen precis börjar glida gäller att $F_c=F_{f}$, dvs bilen börjar glida precis då friktionskraften inte längre orkar hålla kvar bilen i kurvan och bilen börjar sladda (däcken tappar fästet).

Lös sedan ut $v$ ur ekvationen.

Det är just friktionskoefficienten som jag har svårt att identifiera 

Friktionskraften ges som du skrev i ditt förslag av friktionskoefficienten gånger normalkraften.

$F_{f}=\mu N$

Friktionskoefficienten är normalt sett ett tal mellan 0 och 1. Den talar om hur stor del av normalkraften som maximalt får användas till friktionskraft vid fullt utvecklad friktion. Om man har en låg friktionskoefficient är det halt. Men ibland är underlaget klibbigt så man klistras fast. Då har man en friktionskraft större än 1! 

Om vi får använda 100% av normalkraften är friktionskoefficienten $\mu = 1$

Om vi får använda 37% av normalkraften är friktionskoefficienten $\mu=0.37$

Om vi får använda 23% av normalkraften är friktionskoefficienten $\mu=?$

Vad blir då friktionskraften? Åt vilket håll pekar friktionskraften? (den vill hålla kvar bilen i kurvan)

Att uppgiften nämnde just att personbilen kör i en horisontell cirkelformad kurva, är det som gjorde att normalkraften är lika med tyngdkraften? Krafterna i vertikalled är i jämvikt, men motriktade?

Ja, kraftjämvikt ger att normalkraften är lika med tyngdkraften. Egentligen ska man titta på varje däck för sig. Men det går att samla ihop friktonskrafterna på varje däck till en kraft. Liksom att samla ihop tyngdkraften och normalkraften. Det var därför jag ville att du skulle göra ett kraftdiagram så att man tydligt ser normalkraft, tyngdkraft och friktionskraft.

Men ungefär så här

I verkligheten brukar man dosera (luta) kurvan lite för att hjälpa bilarna att få fäste. Då måste man göra en beräkning för ett lutande plan istället. Men nu stod det ju som sagt i uppgiften att det var en helt horisontell kurva. 

Så normalkraften och tyngdkraften tar ut varandra helt. Summan är noll, i vertikal led.

Horisontellt led finns en kraft som ser till  att bilen kan svänga, och det är Friktionskraften.

Centripetalkraften den resulterande kraften.

Som i det här fallet är friktionskraften, då på en plan väg är det friktionskraften ensam som agerar centripetalkraft.

Likaså även om bilen håller en konstant fart i kurvan, så ändrar bilen hela tiden riktning. Därav finns acceleration riktad in mot mitten, en centripetalacceleration, och enligt Newtons andra lag krävs det en kraft för att skapa den accelerationen.

Just det, exakt så! Mycket bra :)

Och du har alltså räknat ut den maximala hastigheten som friktionskraften orkar med (fullt utvecklad friktion). Kör du bilen fortare  kan friktionskraften inte hålla kvar bilen i cirkelrörelsen, istället börjar bilen sladda, tappa greppet och glider hjälplöst i tangentens riktning (åker rakt fram i kurvan och hamnar i diket).

Edit: En sista detalj, när man pratar om bilar brukar man av artighet svara i km/h istället för m/s :)