Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning 5 frågor/svar hittade [19125] Svar: Jag tror inte begreppen är strikt definierade, men jag föreslår för t.ex. hävstång (Hävstång input force - anlagd kraft Nyckelord: hävstång [5]; Kraft-Rörelse [17076] Svar: Plaspåsen fungerar som ett hydraulik-system (se nedanstående figur från Wikimedia Commons, Hydraulik p = F1/A1 = F2/A2 och alltså F2 = F1*(A2/A1). Eftersom A2 är större än A1 får vi en förstärkning av kraften F1. Hydraulik-system används vanligen i bromsar för personbilar. Plastpåsen med sugröret fungerar precis på samma sätt men det kallas pneumatik i stället för hydraulik eftersom vi har en gas i stället för en vätska. Pneumatik-system används i bromsar för lastbilar och tåg eftersom det skulle vara risk för överhettning av bromsoljan. (Du har säker hört pysandet när övertrycket släpps ut.) En domkraft man använder för att lyfta bilen är antingen en sorts hävstång eller ett hydraulik-system. Nyckelord: hävstång [5]; *vardagsfysik [64]; Energi, Kraft-Rörelse, Värme [16552] Ursprunglig fråga: Svar: Förbränningsmotorer Bilens bränsle förbränns tillsammans med syre från luften i en cylinder. Varm gas tar mer plats än kall gas och expansionen driver en kolv. Via en vevaxel omvandlar man fram-och-tillbaka rörelsen till rotation som kan driva hjulen, se nedanstående animering från Wikimedia Commons (Engine Bromsar Den traditionella konstruktionen för bromsar är två plattor eller cylindrar som bringas i kontakt och genom friktion förvandlar mekanisk energi till värme. Normalt är denna värme en ren förlust. Det finns emellertid bromsar som återanvänder bromsenergin. Om bilen drivs av en elmotor och batterier kan man använda motorn som broms. Elmotorn blir i stället en generator som producerar ström som laddar patterierna. Det är alltså det mekaniska motståndet från generatorn (Lenz's_law En annan lösning är att använda sig av ett svänghjul. Ett svänghjul (se Flywheel Hydraulik/servosystem Hydraulik är ett system med två kolvar med olika diameter som är förbundna med en slang innehållande en vätska, vanligen olja. Vätskan är inkompressibel (kan inte tryckas ihop), och man skapar ett övertryck genom att trampa på en pedal. Om kolvarnas ytor förhåller sig som 1/10 får man en förstärkning av kraften med en faktor 10. På samma sätt som för en hävstång Ett servo-system skall enligt en strikt definition (Servomechanism Nyckelord: hävstång [5]; friktion [53]; verkningsgrad [26]; energilagringssystem [7]; formel 1 [2]; Kraft-Rörelse [15294] Ursprunglig fråga: Svar: Det är lufttrycket som håller igen dörren. Avkylningen av luften i frysen orsakar ett undertryck. Efter en stund (några minuter) utjämnas detta undertryck eftersom frysen inte är helt tät. Tryckutjämningen ger upphov till ett pysande ljud. Undertrycket ger upphov till en kraft som stänger dörren ordentligt. Låt oss göra en uppskattning av hur stor kraften kan bli. Vi använder den allmänna gaslagen: pV = nRT p = trycket, V = volymen, n = antal mol, R = allmänna gaskonstanten, Anta att rumstemperaturen är 20oC och temperaturen i frysen är -20oC. I gaslagen skall vi använda absoluta temperaturer, så temperaturerna blir Trum=273+20=293 K och Tfrys=273-20=253 K. Vi kan skriva gaslagen som p = (nR/V)T = konstant*T Om n är antal mol gas i frysen när dörren precis stängs, så är n och naturligtvis även V konstanta. Vi får pfrys = konstant*Tfrys Varav följer pfrys = (Tfrys/Trum)*prum Normaltrycket i rummet är ungefär 105 Pa (N/m2) varför vi får pfrys = (253/293)*105 = 86348 Pa Undertrycket blir alltså 100000-86348 = 14000 Pa Om dörrens yta är 1 m2 så är alltså kraften från övertrycket hela 14000 N. Detta motsvarar en vikt på 1400 kg! Detta låter ganska mycket (vi borde inta alls kunna få upp dörren), men vi har räknat lite väl optimistiskt. För det första hinner inte all luft i den kalla frysen bytas ut. Om vi har dörren öppen så länge att all luft bytts ut, kommer det i stället ta mycket lång tid att kyla ner luften, och rumsluft kommer att läcka in. Dessutom är handtaget placerat i kanten av dörren och inte i mitten. Hävstångslagen ger då att den erforderliga kraften blir hälften så stor. En riktigt gammal horisontell frys ger inte stor effekt eftersom den kalla luften stannar i frysen - kall luft har ju högre densitet. En modern frys med plastbackar ger även den liten effekt eftersom ingen kall luft kommer in. En halvgammal öppen frys ger bäst effekt - den kalla luften formligen rinner ut när man öppnar dörren! Enkelt experiment: Nyckelord: gaslagen, allmänna [24]; lufttryck [23]; hävstång [5]; Kraft-Rörelse [15286] Svar: I djupaste mening kan man aldrig svara på varför-frågor i fysik. Det är helt enkelt som det är. Men man kan se samband och inse att olika observationer är vad man kallar konsistenta (inte är i strid mot varandra). När det gäller en hävstång så minskar den behövliga kraften när avståndet från rotationscentrum ökar. Avståndet över vilken kraften måste verka för att ge önskat resultat ökar emellertid i samma mån. Slutresultatet är att arbetet är oberoende av var på en hävstång kraften appliceras. För en ideal hävstång måste de vara så enligt lagen om energins bevarande. Antag att den behövliga kraften på avståndet 1 m är F och förflyttningsavståndet x. I så fall utförs arbetet W(1 m) = F x På avståndet 2 m krävs enlig hävstångslagen kraften F/2. Arbetet blir då W(2 m) = (F/2)*2x = F x = W(1 m) Arbetet är alltså oberoende av var kraften appliceras, men ju längre hävstång man har desto mindre kraft krävs. Hävstångslagen kan alltså ses som en yttring av lagen om energins bevarande. En hävstång (nedanstående figur) kan, och den är stark och om man har en stadig anläggningspunkt, avändas för att åstadkomma mycket stora krafter. Man använder ofta en sorts hävstång för att lossa hårt dragna muttrar när man skall byta däck på bilen. Se vidare Lever Citat tillskrivet Arkimedes (c:a 287 fKr – 212 fKr, Archimedes Vridmoment Jämvikt hos gungbräda Vid jämvikt skall vridmomentet på båda sidor vara lika. Kraften på massan m är m*g, så villkoret för jämvikt är m1gx1 = m2gx2 eller x2 = m1x1/m2 Nyckelord: kraft [12]; arbete [24]; vridmoment [7]; hävstång [5]; 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.