Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

4 frågor/svar hittade

Kraft-Rörelse [15970]

Fråga:
Hur stora g-krafter utsätts en utförsåkare för?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej! Vilka krafter utsätts en utförsåkare för (g-kraft)? :)
/Sara B, Nya Läroverket, Luleå

Svar:
Sara! Tyngdkraften rakt nedåt, normalkraften vinkelrätt uppåt från backen, friktionkraften bakåt längst skidan och till slut luftmotståndet i en riktning motsatt färdriktningen.

Det var ett svar som frågan är formulerad. Men du menade antagligen vilken g-kraft en skidåkare kan utsättas för när hon svänger. Accelerationen a i en cirkelbana med radien r är

a = F/m = v2/r

där v är hastigheten. Låt oss anta hastigheten för en störtloppsåkare är 100 km/tim och krökningsradien r 50 m. Hastigheten 100 km/tim är 100000/3600 = 28 m/s, så vi får

a = 282/50 = 15.68 m/s2 = (15.68/9.81) g = 1.60 g.

Denna g-kraft är alltså riktad utåt, bort från krökningscentrum. Till denna komponent får man sedan addera tyngskraftkomponenten 1g riktad nedåt. Resultanten av dessa två blir då med hjälp av Pythagoras sats:

sqrt(1*1+1.6*1.6)g = 1.90g

Under korta perioder kan man nog tänka sig t.o.m. tvärare svängar än detta, så man kan förstå varför en störtloppsåkare är så trött efter bara ett par minuters åkning.
/Peter E

Nyckelord: bobåkning/störtlopp [4]; *idrottsfysik [39]; g-krafter [16];

*

Kraft-Rörelse [14168]

Fråga:
Vi talade om att åka bob och om att de som tävlar i den sporten ofta är stora med mycket musklar. Några hävdade att deras massa medförde större acceleration. Jag talade om tyngdkraftsaccelerationen som en konstant a=F/m. Större massa borde ge snarare ge något högre friktion. Vi talade också om tomma pulkor som åker nedför en pulkabacke och jämförde dessa med pulkor som någon sitter i. Min erfarenhet är att det ofta är lätt att förväxla vad en intuitiv känsla för hur saker förhåller sig med fysikaliska storheter och sambanden mellan dem. Är det kanske så att bob-åkare är stora för att deras muskler behövs för att sätta igång boben när den startar (dvs: v0)?! Kan vi få hjälp i våra funderingar om hastighet, acceleration, tyngd och bob-åkning?!
/Mattias L, kalmar

Svar:
Mattias! Intressant fråga! Se även resonemanget i fråga 869 nedan, det är lite annorlunda.

Starten är mycket viktig i bob-åkning, så man vill ha åkare med bra benmuskler. Jamaica har rätt bra bobåkare inte för att det finns mycket snö utan för att de har bra sprinters.

När åkarna hoppat upp i boben är det (förutom skicklighet att styra) friktion mot isen och luftmotstånd som bestämmer hastigheten. Friktionen mot marken ökar proportionellt med massan, så för den effekten har vikten ingen betydelse. Luftmotståndet är emellertid i princip oberoende av åkarnas storlek - de ligger ju gömda inne i boben - medan större vikt ger högre hastighet. Så det är en fördel att ha relativt tunga åkare. Det går emellertid inte att använda vilka klumpedunser som helst, dels eftersom dom måste kunna komma ner i boben snabbt och eftersom reglerna begränsar både bobens tomvikt och dess maxvikt, se nedanstående länk.
/Peter E

Se även fråga 869

Nyckelord: bobåkning/störtlopp [4]; *idrottsfysik [39];

1 http://www.olympic.org/uk/sports/programme/disciplines_uk.asp?DiscCode=BS

*

Kraft-Rörelse [13756]

Fråga:
Diskuterade med kompisar efter att kollat på störtlopp. Jag hävdade att de borde gå fortare att flyga än glida om man kan undvika att luftmotståndet ökar när man flyger. Kan man undvika det?

Är det inte så att det optimala är att, behålla sin fart genom att ha så lite luftmotstånd och friktion som möjligt. Det är väl ingen nackdel om du "hoppar" flyger ibland, särskilt om du inte ökat luftmotståndet och förhoppningsvis kortat av sträckan. Kan du hjälpa mig reda ut begreppen flyga, glida osv.
/Kenth L, Jakobsberg, Järfälla

Svar:
Med din begränsning är det korrekt att det går snabbare att flyga. Anledningen till att det i allmänhet anses gå långsammare om man flyger långt är nog dels att det är svårare att styra kroppen så att man har minimalt luftmotstånd om man flyger fritt i luften och dels att sträckan kan bli längre eftersom flyktbanan inte är en rät linje utan en parabelliknande kurva. Så hur bra eller dåligt det är att flyga beror på hur skicklig man är att minimera luftmotståndet i luften, och hur markprofilen ser ut, dvs vilken väg är den kortaste. Lägg märke till att de flesta störtloppsåkare reser sig upp och sträcker ut armarna för att hålla balansen när de hoppar. Se även nedanstående fråga.
/Peter E

Se även fråga 869

Nyckelord: friktion [44]; bobåkning/störtlopp [4]; *idrottsfysik [39];

*

Kraft-Rörelse [869]

Fråga:
Är det en fördel att vara tung om man är störtloppsåkare?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
I slalomsammanhang får man av s.k. experter höra: "Det är bra att du har lagt på dej några extra kilon, för då går det ju fortare." I praktiken tycks det vara så. Men energiprincipen säger ju att massan är oväsentlig (under förutsättning att vi endast har Wp och Wk som växelverkar). Den enda förklaring jag har till fenomenet har att göra med Newtons första princip - en tröghetsfråga alltså. Den tyngre alpinisten besitter ju en större rörelsemängd. Har du några förklaringar?
/Staffan L, Tekniskt/Naturvet. Basår, Skellefteå

Svar:
Detta påstås ofta av kommentatorer, men ligger det något i det?

Det mest väsentliga (förutom skicklighet att åka skidor) är luftmotståndet (friktion). Det är i princip luftmotståndet som bestämmer hastigheten. Vad händer då med en skidåkare som lägger på hullet? Jo han eller hon blir lite större och lite tyngre. Men eftersom volymen av en ideal klotformig skidåkare går som r3 medan ytan går som r2, så ökar massan (volymen) snabbare än ytan med faktorn r. Kraften som drar skidåkaren nedåt är ju proportionell mot massan, medan kraften som bromsar (luftmotståndet) är proportionell mot ytan. Vi får allstå en större kraft för den tyngre skidåkaren, medan luftmotståndet inte ökar lika mycket. Så om allt annat är lika så har en tyngre åkare en fördel.

Vad gäller glidfriktion mellan snön och skidorna är den propotionell mot normalkraften som är proportionell mot massan. För denna har alltså skidåkarens vikt ingen betydelse eftersom både friktionen och den dragande kraften är proportionell mot massan.

Se även fråga 20012 .
/PE

Nyckelord: friktion [44]; bobåkning/störtlopp [4]; *idrottsfysik [39]; luftmotstånd [8];

1 http://www.nbclearn.com/portal/site/learn/resources

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7168 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-07-06 14:08:20.


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
.