Visa fråga/svar

 

Kraft-Rörelse [15392]

Fråga:
Låt säga att vi har två identiska bilar, enda skillnaden är att bil A väger dubbelt så mycket som bil B. Jag förmodar att bil B har bättre acceleration, men hur blir det med toppfarten ? Låt säga också att bilarna vid ett givet tillfälle kör exakt lika fort och brevid varandra, om de då samtidigt skulle enbart " frikoppla " och endast rulla, vilken av bilarna skulle komma längst?
/patrik g, tibble, täby

Svar:
För att lösa ett sådant här problem måste du betrakta alla krafter som påverkar bilarna:

tyngdkraften - proportionell mot massan
luftmotståndet - en funktion av hastigheten
friktionen - proportionell mot normalkraften som är proportionell mot massan

Accelerationen a ges av F = m*a, så större massa ger lägre acceleration vid samma kraft.

Toppfarten då? Eftersom friktionen är större för den tyngre bilen blir nettokraften framåt mindre för den tyngre bilen, och topphastigheten lägre.

Vilken bil rullar längst på tomgång från samma fart? Detta är omöjligt att besvara generellt. För det första är friktionen för ett fordon mer komplicerad. Förutom "vanlig" friktion som är proportionell mot normalkraften har vi vad vi skulle kunna kalla rullfriktion, alltså de rörliga delarnas bromsverkan. Denna behöver inte nödvändigtvis skala sig som massan. Man har också "däcksfriktion" - det går åt energi för att väma upp däcken genom att de deformeras.

Vilken bil som rullar längst beror på den relativa styrkan på de uppbromsande krafterna. Om den "vanliga" friktionen dominerar så rullar bilarna lika långt (F=ma=friktionskoefficient*mg, dvs a är oberoende av m). Om friktionen är liten så att luftmotståndet dominerar kommer den tyngre bilen att rulla längre eftersom den bromsande kraften F(v) inte beror av massan medan uppbromsningen a beror av massan:

F(v) = m*a

dvs a blir mindre för större massa.
/Peter E

Nyckelord: friktion [48];

*

 

 

Frågelådan innehåller 7405 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2019-05-09 12:31:48.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.