Beskriv hur hastighet och acceleration ändras i bilderna
Hej!
Jag har funderat lite över följande fråga ett tag men kommer inte riktigt någon vart (a-frågan)
För första backen tänker jag att den accelererar som mest i början, men samtidigt har ju acceleration också en riktning så även om farten kanske inte ökar lika mycket längst ner på backen ändrar den riktning vilket också innebär att den accelererar. Men samtidigt accelererar den ju mer ju längre den åker i den brantare delen av nedförsbacken pga tyngdaccelerationen? Detta är bara hur jag resonerar men jag kommer liksom inte riktigt fram till något. Och hastigheten har ju fart och riktning, så den kanske är som högst mot slutet, precis vid böjen? För sedan kommer ju friktionen från snön som stannar av pulkan.
Kan man då säga att accelerationen ökar i samband med att pulkan åker ner för backen, men att den stannar av mot slutet med antagandet att pulkan sedan inte svänger av eller liknande? Och att hastigheten ökar i nedförsbacken, är som högst Brescia i böjen och att den sedan minskar? Det som gör mig mest osäker är det med accelerationen.
Tvåan kanske man kan säga har en konstant ökande hastighet i nedförsbacken, och samma för accelerationen?
Trean tänker jag har en hastighet som ökar, framförallt där backen är som brantast. Men även här accelererar pulkan hela tiden pga konstant ändrad riktning? Man kanske inte ska tänka så mycket mer på hastigheten när man pratar om accelerationen i detta fall eftersom att det är en separat del av frågan? Men man kan ju heller inte säga at den accelererar konstant, för det tror jag inte att den gör, speciellt eftersom att den är brantast mot slutet, det borde väl ha någon inverkan på accelerationen?
Jag behöver helt enkelt hjälp med att förstå hur accelerationen och hastigheten förändras i de olika scenarierna, för det känns som att jag missförstått skar och ting.
Tack på förhand!
Jag tycker du är på god väg med dina resonemang, men några detaljer i hur du uttrycker dig går att kommentera.
Det enklaste fallet, 2). Accelerationen är mycket riktigt konstant, vilket betyder att farten ökar. Dvs inte "samma för accelerationen", den är som sagt konstant, även till sin riktning. Pulkan kommer åka fortare och fortare längs backen.
I alla tre fall gäller för övrigt att accelerationen uppkommer som en följs av (vektor-)summan av gravitationskraften (alltid nedåt) och normalkraften från underlaget (alltid vinkelrät mot ytan). Det sägs inget om någon friktion. Den vore i så fall riktad längs ytan, bakåt i rörelseriktningen.
I fall 1) kommer normalfkraften från ytan vara mycket liten i början av rörelsen. Tyngdkraften kommer att accelerera pulkan nästan nedåt eftersom backen är så brant i början. När backen börjar krökas kommer normalkraften bli betydande. En detaljerad analys skulle kräva att man känner till backens form. Hur som helst kommer inte normalkrafen inte bromsa pulkan (som den skulle göra om du tänker dig att backen fortsatte upp efter det som är ritat), så farten ökar. Men du har helt rätt i att accelerationen vrider hastigheten från att vara i princip nedåt till att bli längs backen.
Fall 3) är lite speciellt. Det ser ju ut som att backen lutar lite nedåt i början, så pulkan kommer sakta börja glida frammåt. I början av backen är gravitationen (nedåt) och normalkraften (mestadels upptå, lite åt höger/frammåt) nästan lika stora och bara den lilla delen frammåt/höger skapar accelerationen frammåt/höger. Men det betyder hur som helst att pulkan faktistk kommer ha en fart åt höger i bilden. När backen sen kröker sig som den är ritad och nästan blir lodrät, kommer pulkan alltså lämna backen och flyga ut åt höger. Då blir den fortsatta accelerationen rakt ned (farten ökar alltså nedåt) men noll åt höger. Farten (storleken av hastigheten) ökar.
