Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning 12 frågor/svar hittade Ljud-Ljus-Vågor [20498] Svar: Nyckelord: *nöjesparksfysik [12]; Kraft-Rörelse [19146] Svar: I en klassisk berg-och-dal bana är det helt enkelt en omvandling av potentiell energi till rörelseenergi, se Roller_coaster#Mechanics . Man behöver alltså bara en motor som drar upp vagnarna till den högsta punkten, sedan ser tyngdkraften till resten. Man får naturligtvis även räkna med lite förluster i form av friktion. Lite data för Jetline finns här: Jetline . Fråga 16580 innehåller lite räkningar för en annan bana. Länken nöjesparksfysik innehåller information och räkningar för andra attraktioner. Se även länk 1 och 2 nedan. Nyckelord: *nöjesparksfysik [12]; Kraft-Rörelse [19056] Svar: Slänggungan på Liseberg (Slänggungan,_Liseberg ) liknar Kättingflygaren i Gröna Lund, se fråga 15990 . Gungorna är inte inertialsystem eftersom de hela tiden accelereras mot rotationscentrum för att kunna beskriva en cirkelrörelse. När vattenstrålen lämnat ena gungan påverkas den bara av tyngkraften nedåt, medan målet (den andra gungan) fortsätter accelereras. Trots att målgungan alltså inte rör sig i förhållande till den andra, måste du alltså sikta innanför för att träffa målet. Man kan även resonera så att gungorna bildar ett stelt roterande system att och det är corioliskraften (se fråga 3160 , som innehåller en video som väl illustrerar ditt problem) som gör att vattenstrålen böjer av. Nyckelord: inertialsystem [6]; *nöjesparksfysik [12]; Kraft-Rörelse [19008] Svar: Nyckelord: *nöjesparksfysik [12]; Kraft-Rörelse [17412] Svar: Se Slänggungan,_Liseberg , länk 1 och fråga 15990 för mer om slänggungan. Nyckelord: *nöjesparksfysik [12]; 1 http://www.liseberg.se/sv/hem/Nojesparken/Attraktioner/Slanggungan/ Kraft-Rörelse [17329] Svar: I början i fritt fall påverkas du bara av tyngdkraften. Vid uppbromsningen påverkas du dessutom av en uppåtriktad bromsande fraft från sätet. Se även fråga 1310 . Ja, du upplever en kort tyngdlöshet under det fria fallet. Det skulle inte hända mycket med vattnet eftersom tyngdlösheten är så kort. Om tyngdlösheten vore längre skulle vattnet bilda en vibrerande boll som sakta skulle driva ut ut glaset. Se nedan hur en vattenbubbla uppför sig i tyngdlöshet. /Peter E Nyckelord: tyngdlöshet [13]; *nöjesparksfysik [12]; * Kraft-Rörelse [16676] Fråga:Du och några vänner bestämmer er för att åka karisseller på tivolit. Ni börjar med en som kallas ''virvelvinden''. Vilka krafter utsätts du för då du åker den. Förklara med både bild och ord! Tack :) /Nathalie A, Brantingsskola, Uppsala Svar: Se länk 1 och Virvelvinden_(Liseberg) . Bilden är från Wikimedia Commons. /Peter E Nyckelord: *nöjesparksfysik [12]; 1 http://www.liseberg.se/sv/hem/Nojesparken/Attraktioner/Virvelvinden/ * Kraft-Rörelse [16580] Fråga:Berg-och-dal bana med loop /Veckans fråga Ursprunglig fråga: Svar: Jag tänkte ta upp ett par saker av vad jag tror du frågade om: hur räknar man ut vagnens hastighet i olika punkter och hur stora är g-krafterna? Sajten Lisebergs-Fysik innehåller mycket mer information bland annat om berg-och-dal banor. För att få någon idé om storlekar, hastigheter etc, så har jag tittat på data från ett typexempel, länk 1. En klassisk berg-och-dal bana fungerar så att vagnen dras upp till maxhöjden, och får sedan rulla i princip fritt ner och upp längs spåret. En förenklad version visas i figuren nedan. Vagnen startar med hastigheten 0 från punkt 1. Den accelereras nedför backen och går runt loopen. I verkligheten är naturligtvis loopen lite skruvad så att utgången är vid sidan av ingången. Om vi antar att det inte finns några friktionsförluster kan vi använda energiprincipen för att räkna ut hastigheten i olika punkter: Totala energin = potentiell energi + kinetisk energi, Epot + Ekin = konstant. Vagnens massa är M kg och vi räknar med tyngdaccelerationen g=10 m/s2. Radien på loopen är r=5 m. I tabellen nedan listas värden för punkterna 1-4. De olika kolumnerna är: Nr Punkt nummer h Höjd över nollnivån (lägsta nivån [punkt 2] har h=0) Epot Potentiell energi: Mgh Ekin = 160M - Epot v2 räknas ut från Ekin = Mv2/2 v räknas ut från v2 v2/r är centripetalaccelerationen i cirkelbanan i m/s2 C acc är centripetalaccelerationen uttryckt i g Totalt g är totala g-kraften om vi även tar tyngdaccelerationen i beaktande, se vektordiagrammen längst ner i figuren. I stället för att involvera krafter är det i detta fallet enklare att räkna med accelerationer. Tyngkraften motsvaras då av en acceleration riktad rakt upp med beloppet 1g (de små svarta pilarna i figuren).
Vi kan räkna ut vad starthöjden skulle vara om centripetalaccelerationen i punkt 4 skulle vara g, dvs passagerarana skulle vara tyngdlösa: v2/r = 10 -> v2 = 10*5 = 50 Ekin = Mv2/2 = M*50/2 = 25M Potentiella energin 25M motsvarar höjden 2.5 m, så starthöjden behöver vara 12.5 m för att centripetalaccelerationen i punkt 4 precis skall kompensera tyngaccelerationen. Kommentarer 1 Maximala g-kraften i detta exemplet är 7.4 (i punkt 2) medan det i länk 1 sägs att den maximala g-kraften är 4. Ett skäl till avvikelsen kan vara att loopen inte vilar på lägsta nivån eller har större radie. Ett annat skäl är att man gör inte loopen cirkulär, utan päronformad med tjocka änden nedåt. Man får då en större krökningsradie där vagnen rör sig snabbast, och en mindre radie där den rör sig långsammast. Man jämnar alltså ut g-kraftena i loopen. 2 Det kan tyckas farligt att vagnen är upp-och-ner i toppen av loopen. I moderna anläggningar (men inte i den avbildade nedan) har man dubbla skenor både över och under hjulen. Om alltså vagnen skulle tappa fart så att den inte går tillräckligt snabbt på toppen, så skulle den ändå hänga kvar i de extra skenorna. Se även Berg-_och_dalbana . /Peter E Nyckelord: *nöjesparksfysik [12]; g-krafter [18]; potential/potentiell energi [30]; rörelseenergi [14]; * Kraft-Rörelse [15990] Fråga:Varför flyger man utåt om man åker fortare i en karusell som ser ut som Kättingflygaren på Gröna Lund? /Veckans fråga Ursprunglig fråga: Svar: För att sitsarna med (eller utan) passagerare skall röra sig i en cirkelbana erfordras en kraft riktad mot centrum. Denna s.k. centripetalkraft ges av Fr = mv2/r Om rotationshastigheten v ökar ökar radien r och vinkeln a mellan vertikalplanet och kättingen minskar för att centripetalkraften skall öka, se figuren nedan. Det är två krafter som tillsammans orsakar nettokraften Fr (de två steckade krafterna i figuren): 1 Spänningen i upphängningskedjan FF riktad snett uppåt i kedjans riktning. 2 Tyngdkraften FG = mg riktad rakt nedåt. Från triangeln med FF och Fr får man tan a = Fr/FG dvs Fr = tana*FG = tana*mg Men enligt ovan var ju Fr = mv2/r dvs mv2/r = tana*mg eller v2 = r*tana*g Vi ser för det första att sambandet inte beror av massan m. Om avståndet från rotationscentrum till upphängningspunken är r0 blir radien r = r0 + l*sina där l är kedjans längd. Vi får alltså till slut sambandet v2 = (r0 + l*sina)*tana*g Vi ser att om hastigheten v ökar så måste även vinkeln a öka. Ekvationen ovan är svår att lösa exakt, men i appleten under länk 2 kan man variera parametrarna och se vad som händer. Se Slagkraft - Naturvetenskap på Liseberg för mer om Kättingflygaren och andra Liseberg-attraktioner. Se även Kättingflygare . /Peter E Nyckelord: centrifugalkraft [15]; kraft [12]; *nöjesparksfysik [12]; pendel, konisk [2]; centripetalkraft [11]; 1 http://www.walter-fendt.de/ph14d/karussellmath.htm * Kraft-Rörelse [15272] Fråga:Jag undrar vilka krafter som verkar på mig när jag sitter på en bänk i en cirkelformad karusell som snurrar, och vilken riktning de har. Så vitt jag förstår finns det dels en acceleration in mot cirkelns mitt, och också en centrifugalkraft. Vilken riktning har centrifugalkraften? Finns det även en friktionskraft som gör att man hålls kvar och inte slungas av karusellen? Svar: Det viktiga är vilket koordinatsystem du vill arbeta i. Det är helt upp till dig att välja detta - normalt väljer man ett system som gör problemet så enkelt som möjligt. Det finns två koordinatsystem som är av större intresse än andra: 1 Ett system där du är i vila. Eftersom detta måste röra sig i en cirkel med karusellens rotation, så är detta ett accelererat system (icke inertialsystem). I båda systemen påverkas du av en gravitationskraft m*g riktad nedåt. Denna balanseras av en motkraft från golvet. Så vertikalt är nettokraften noll och alltså ingen acceleration. I system 1 påverkas du av en centrifugalkraft riktad ut från centrum (systemet är ju inget inertialsystem). Eftersom du befinner dig i vila i förhållande till system 1 behövs en kraft som kompenserar centrifugalkraften. Det är friktionskraften eller den motkraft som bänken ger. I system 2 rör du dig i en cirkel, dvs du accelereras hela tiden in mot karusellens centrum. Kraften som åstadkommer accelerationen är samma friktionskraft vi hade i system 1, men eftersom system 2 är ett inertialsystem så finns ingen centrifugalkraft som kompenserar friktionskraften. Friktionskraften (riktad mot karusellens centrum) orsakar en acceleration som får dig att beskriva en cirkelrörelse. Svenska Wikipedia säger om centrifugalkraft (centrifugalkraft ): Centrifugalkraft är en term vilken kan referera till två olika krafter vilka är relaterade till rotation. Båda är riktade ifrån rotationscentrum men de objekt vilka de verkar på är olika. 1 är alltså kraften (reaktionskraften till centripetalkraften) som verkar utåt på din hand om du snurrar en tyngd som sitter på ett snöre. 2 är den fiktiva kraften man känner om man befinner sig inne i ett system som utför en cirkelrörelse. Hoppas detta var begripligt. Kom ihåg att det är endast i icke-inertialsystem (accerererade system) du behöver involvera fiktiva krafter som tröghetskrafter och centrifugalkrafter. Se diskussion under länk 1 och fråga 3160 där karusellåkaren inte sitter stilla. Se även fråga 3160 Nyckelord: centrifugalkraft [15]; *nöjesparksfysik [12]; centripetalkraft [11]; 1 http://fragelada.fysik.org/forum/display_message.asp?mid=769 * Elektricitet-Magnetism [15197] Fråga:Radiobilarna på Liseberg drivs elektriskt. De får ström från en pinne som sticker upp till ett metallnät i taket ovanför banan. Detta ska gå till två ledningar för att det ska gå ström? Hur går det här ihop? /Armin H, Sandagymnasiet, Jönköping Svar: Det finns även radiobilar utan pinne upp till taket. För dessa är både plus- och minus-polerna i golvet. Det kan tyckas farligt, men man använder låg likspänning (som ett bilbatteri) som är helt ofarlig. Nyckelord: *nöjesparksfysik [12]; * Energi [7528] Fråga:Jag åkte i somras fritt fall på Gröna Lund och kom att tänka på följande: Antag att den fallande soffan bromsas upp av en permanent magnet innan den når marken, dvs magneten utför ett arbete genom att påverka soffan med kraft som bromsar in den. Min fråga är nu, varifrån kommer energin att göra detta. Är det en magnetisk energi lagrad i magneten, och varför i så fall minskar inte denna då magneten gång på gång utför arbete. /Oleg H, Stockholm Svar: Se även Fritt_fall_(Gröna_Lund) . Se även fråga 4188 Nyckelord: *nöjesparksfysik [12]; *
Frågelådan innehåller 7624 frågor med svar. ** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
|
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar.