Visa fråga/svar

 

Kraft-Rörelse [20352]

Fråga:
Hej! Jag håller på att utbilda mig till förskollärare och ska göra ett experiment med barnen angående friktion på ett lutande plan. Jag förstår ju att friktionen bromsar ett glidande föremål samt att den också får runda föremål att rulla. Men det jag inte kan finna svar på (även fast jag sökt grundligt på nätet) är om huruvida friktionen mellan det lutande planet och en kula påverkar i vilken hastighet kulan rullar. Det kan ju vara så att jag har snubblat över svaret men inte förstått det på grund av akademiska termer eller uträkningar men vad jag tror mig förstå är att kulans tyngd och hårdhet påverkar hastigheten, kanske också kulans storlek? För att göra frågan kortare: Vilka faktorer är det som påverkar en (från början stillastående) rullande kulas fart nerför ett lutande plan om man bortser från luftmotståndet?
/Lina K, Halmstad

Svar:
Lina! Det grundläggande med ett lutande plan är att lägesenergi omvandlas till rörelseenergi. En komplikation är att man ofta behöver ta hänsyn till friktionsförluster. För ett glidande föremål använder du den vanliga friktionskoefficienten. I detta fallet är det ojämnheter i föremålet och i underlaget som ger en bromsande kraft.

För ett hjul eller en kula har man vad som kallas rullmotstånd, se Rullmotstånd . Detta uppstår genom att normalkraften deformerar kulan/hjulet och/eller underlaget. Matematiskt behandlas rullmotstånd som friktion och friktionskraften ges av det vanliga uttrycket F=mN.

För att en kula eller ett hjul skall rulla på en yta behövs friktion. Man antar normalt att friktionen är tillräcklig så att kulan/hjulet inte glider alls.

Det tillkommer emellertid lite komplikationer för rullande föremål. För det första kommer en del av rörelseenergin som skapas av det lutande planet att bli till rotationsenergi. I fråga 14738 visas att rotationsenergi och rörelseenergi för en homogen kula förhåller sig som 2:5.

Dessutom kan föremålet både glida och rulla (bromsande bil). Då blir det riktigt besvärligt och risk att eleverna flyr.
/Peter E

Nyckelord: friktion [48]; lutande plan [14];

*

 

 

Frågelådan innehåller 7333 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2018-11-20 15:52:48.


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
.