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 2016-10-03