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 [19679]

Fråga:
Hej! Jag undrar varför man känner sig lätt och det "killar i magen" när man gungar och är höst upp i pendelrörelsen. Lägesenergin är ju då max och rörelseenergin noll. Men varför känner man sig "lätt"? är det för att kraften i lägeseneergin just då helt motverkar tyngdkraften? Eller har det något att göra med kroppens tröghet, att den fortsätter rörelsen framåt men stoppas av att man håller fast i gungan? Tacksam för svar! /Anna
/Anna J, Högskolan Väst, Trollhättan

Svar:
Högst upp i pendelrörelsen påverkas du bara av tyngdkraften, så du befinner dig i fritt fall, se fråga 282 .

I resten av pendelrörelsen påverkas du även av en normalkraft från sittplattan som i sin tur påverkas av spänningen i linan. Det kan tyckas konstigt att man kan befinna sig i fritt fall i vändpunkten där man står stilla, men definitionen av fritt fall är att man enbart påverkas av tyngdkraften, se Fritt_fall .
/Peter E

Nyckelord: gunga [4];

*

Kraft-Rörelse [19263]

Fråga:
Går det att "gunga tvilling" med en tom gunga när man sitter i sin egen gunga?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej Jag är mellanstadielärare och har gett mina elever en uppgift som jag inser att jag inte själv kan svara på:

"Går det att "gunga tvilling" med en tom gunga när man sitter i sin egen gunga? Går det när man står?"

Barnen fick i uppdrag att gå iväg och testa på någon lämplig lekplats och de kom tillbaka med olika erfarenheter. Att det gick bra när man satt ner var alla överens om men när det gällde att stå upp så skiljde sig svaren. Vissa tyckte att det också gick bra medan andra sa att det inte gick.

Mina frågor är nu: 1 Vad är "rätt" svar? 2 Hur förklarar man det rätta svaret? 3 (Kanske samma fråga som nr 2, jag är osäker) Vad är poängen med själva uppgiften. (Jag hittade den på nätet.)

m v h

Tore Petterson Hammarlundens skola Hammarö
/Tore P, Hammarlunden F-6, Hammarö

Svar:
Hej Tore! Hoppsan! Men det viktiga är inte att proppa i eleverna fakta utan att visa hur man tar reda på hur det är.

Jag kände inte till "gunga tvilling", men som så ofta finns informationen på nätet, länk 1. Det är tydligen helt enkelt att två gungor pendlar i takt. Frågan är om detta fungerar under olika förutsättningar.

Fysikaliskt är en gunga en plan pendel, se fråga 15927 . Se fråga 14065 för härledning av perioden.

Perioden beror alltså bara på g (som förhoppningsvis är konstant 9.81 m/s2) och pendelns längd L. Perioden beror alltså inte på massan. För en gunga som inte är helt en ideal (matematisk) pendel får man approximera pendellängden med avståndet från upphängningspunkten till masscentrum (tyngdpunkten), se fråga 13477 .

Så vad säger teorin om dina frågor?

För en tom gunga bör det fungera någotsånär. Masscentrum för den tomma gungan bör vara nära mitten av plankan (eller däcket) man sitter på. Masscentrum med en person ligger lite högre, men inte så att perioden påverkas mycket.

Om personen står upp hamnar masscentrum betydligt högre, dvs L blir mindre och därmed perioden mindre.

Genom att vara aktiv på gungan kan man korrigera små skillnader i period. Så svaret för tom gunga är ja, men om man står upp nja. Det beror helt enkelt hur bra man kan kompensera för gungornas egenfrekvens (enligt formeln: den naturliga perioden, dvs om man sitter still).

Poängen med uppgiften? Tja, en tillämpning av plan pendel och ett tillfälle att träna mätningar. Och framför att diskutera varför resultatet inte alltid blir vad man väntar sig.
/Peter E

Nyckelord: pendel, plan [8]; gunga [4];

1 http://www2.fysik.org/experiment_och_annat/lekplatsfysik/gunga/gunga_pendel/

*

Kraft-Rörelse [17341]

Fråga:
Varför är det svårare att ta fart om man sitter på en gunga, än när man står? Gärna ett enkelt sätt så jag kan förklara för mina elever
/Hanna F, Bjurbäcksskolan, Emmaboda

Svar:
Hej Hanna! Du sätter fart på gungan genom att ändra din tyngdpunkt. I och med att du ändrar tyngdpunkten skapas en kraft på gungan i motsatt riktning. Denna fortplantas via upphängningen och sittbrädan och får gungan att svänga mer. Det är naturligtvis viktigt att dina rörelser är i fas med gungans egna frekvens, se 17313 .

Anledningen till att det går bättre att sätta fart på gungan när man står upp är att man kan flytta tyngdpunkten mer: om man sitter är man mer låst och kan bara sparka med benen.

Se även fråga 4705 .
/Peter E

Nyckelord: pendel, plan [8]; gunga [4];

*

Kraft-Rörelse [15927]

Fråga:
Hej. Jag sitter just nu med en uppgift där jag ska förklara eventuella likheter eller olikheter mellan olika svängningstider. Det rör sig i samtliga fall om pendelrörelse och de tre exempel som jag ska jämföra en fritt
1 En fritt pendlande gunga
2 Samma gunga med en person sittandes på gungan
3 Samma gunga med samma person ståendes på gungan.

Vad jag undrar är alltså om någon kan förklara hur perioden, frekvensen etc förändras i de olika fallen.
/Pelle H, ÖSTERSUND

Svar:
För en ideal (matematisk) pendel ges perioden T av

T = 2*p*Sqrt[L/g] (1)

där L är trådens längd och g tyngdaccelerationen (se fråga 14065 ). Perioden beror alltså endast av trådens längd.

En verklig pendel (som din gunga) kan approximeras med en matematisk pendel med en längd motsvarande avståndet från upphängningspunkten till gungans tyngdpunkt. För fall 1 och 2 bör tyngpunkten ligga i stort sett på samma ställe (vi förutsätter att vi har en liten, kompakt person). För fall 3 bör tyngdpunkten förskjutas mot upphängningspunkten, så L blir mindre. T blir då också mindre, varför frekvensen 1/T ökar.

Experiment

Man kan bestämma svängningstiden T genom att med ett stoppur mäta tiden för t.ex. 10 svängningar och dividera resultatet med 10. Detta för att få lite mindre osäkerhet i värdet.

Mät svängningstiden för den tomma gungan, gungan med en sittande person och gungan med en stående person. Uppskatta även avståndet L mellan tyngdpunkten och upphängningspunkten för alla tre fallen. I fallet tom gunga bör L vara upphängningskedjans längd.

Räkna därefter ut den teoretiskt förväntade perioden (formel (1) ovan) för de tre fallen och jämför med de uppmätta. Sätt g=10 m/s2, L i meter, så får du T i sekunder. Med tanke på att man behöver göra ganska grova uppskattningar på avståndet L skall man inte förvänta sig att överensstämmelsen är exakt. Se även Pendulum .

Här är några värden på T för olika värden på L enligt formel (1):


L(m)       T(s)
1.0        2.0
2.0        2.8
3.0        3.5
4.0        4.0

/Peter E

Nyckelord: pendel, plan [8]; gunga [4];

*

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
.