Kraft: Apa som hänger
Hej, jag förstår inte denna frågan. Jag har kollat in ett annat inlägg på pluggakuten med samma fråga men jag förstår inte den förklaringen där.
Det enda jag kan tänka mig är att dela upp spännkrafterna A och B i komposanter där kraftkomposanten i y-led på respektive krafter är den som drar apan uppåt. De krafter i sidled spelar ingen roll (visst tar de ut varandra?) för att apan inte accelerarerar i sidled. Apan påverkas även av en tyngdkraft mg. Den är större än spännkraftskomposanterna i y-led just när apan faller.
Tacksam för svar
Du gör en mycket viktig observation: Krafterna i sidled är lika stora. Börja med att dela upp krafterna i komposanter och titta på de två trianglarna som bildas.
Jag kommer inte längre än så. Jag funderar på att spännkraften A måste vara större men jag vet inte riktigt varför. 
Rita skalenligt!
Alltså: kraftpilarna FxA och FxB ska vara lika långa, osv.
Okej, det ska jag. Jag ritade bara som bilden visade. De har inte ritat skalenligt i frågan så jag trodde inte jag kunde ändra det.
Eftersom bilden i frågan inte är skalenligt ritad så vet jag inte om FyA och FyB är lika stora. Hur ska jag tänka?
naturarecheck skrev:så vet jag inte om FyA och FyB är lika stora.
Klart de inte är, uppgiften förutsätter att de är olika.
Gör som ItzErre sa: komposantuppdela spänningarna i snöret.
Har jag gjort rätt? Hur ska jag fortsätta?
Nej. Nu har du ju ändrat uppgiften och gjort den symmetrisk.
Du pratade om en annan tråd på Pluggakuten. Om jag lägger in din titel i sökrutan får jag upp en tråd med en bra bild.
Jag hade nog tänkt på trigonometrin. Vi vet att en sida är lika stor i båda trianglarna. Vi vet också att en triangel har en större vinkel än den andra. Nu kan du med hjälp av trig resonera fram till vilken av a och b som är störst
Sedan spelar det ingen roll på vilken höjd dessa fästen sitter. 
naturarecheck skrev:Har jag gjort rätt? Hur ska jag fortsätta?
Du verkar ha fastnat i tanken att FXB måste gå längs med hela repets längd, dvs från 1 till 2:
Så är det inte, utan det går utmärkt att rita FXB kortare, som t.ex. här:
Det viktiga är att FXA och FXB är lika långa.
Tack allihopa för era kommentarer! Nu förstår jag hur man ska rita när jag såg Yngves bild. Jag förstår dock inte varför man kan göra så. Man struntar ju i en del av kraften.
naturarecheck skrev:Jag förstår dock inte varför man kan göra så. Man struntar ju i en del av kraften.
Nej, det gör vi inte. Kraftens storlek har inget med repets längd att göra.
Okej. Hur kommer jag vidare?
Nästa steg blir att avgöra vilken av FA och FB som är störst och vad det innebär.
(Mät inte i ritningen eftersom den inte är helt skalenlig utan resonera dig istället fram baserat på tidigare insikter.)
Rent intuitivt skulle jag påstå att Fa är en större kraft. Jag vet inte riktigt hur jag ska resonera fram varför förutom att Fya är större än Fyb (varför är den det?). Är det så man ska tänka?
Ja det stämmer.
Du ser i figuren att FYA > FYB.
Om du vill visa det algebraiskt kan du utnyttja vinklarna vid punkt 1 och trigonometri tillsammans med insikten att FXA = FXB.
Ok. Nu vet jag alltså att kraften A är större än B. Jag tror att A kommer därför brytas först men jag vet inte varför. Kan någon snälla förklara?
Jag är osäker hur man kan förklara mer. Ett enkelt experiment kanske.
Häng något gosedjur på en tråd A. Knyt en annan tråd (B) till den och dra gosedjuret lite åt sidan.
I början, när gosen hänger nästan rakt ner, är det nästan ingen kraft i B.
När blir kraften i B lika stor?
När spännkraften i repet/snöret blir för stor så brister repet/snöret.
Förstår du då varför det är A-delen som går sönder?
Alltså nu när jag vet att B är den mindre kraften, vad är det som minskar dess förmåga att brytas innan A? Jag menar, den mindre kraften kommer inte heller kunna hålla emot tyngden? Så varför bryts A innan?
Jag vill också tacka er båda för era förklaringar.
naturarecheck skrev:Alltså nu när jag vet att B är den mindre kraften, vad är det som minskar dess förmåga att brytas innan A? Jag menar, den mindre kraften kommer inte heller kunna hålla emot tyngden? Så varför bryts A innan?
Säg att repet klarar av en dragkraft som är 1 000 N.
Det betyder att om repspänningen är större än 1 000 N så går repet av.
När apan tar tag i repet och drar det neråt så kommer gränsen 1 000 N att uppnås i A-delen innan den uppnås i B-delen.
Därför går repet av i A-delen innan det går av i B-delen.
Allra viktigast: Kraftens riktning är repets riktning.
Så måste det vara, för om man drar det allra minsta i annan riktning så rör sig ju repet år det hållet så att det pekar dit i stället. Det här måste kännas självklart innan du fortsätter.
Nu vet du exakt åt vilka håll krafterna drar.
Totala kraften på apan är noll, eftersom han hänger stilla. Kraften åt höger är alltså exakt lika stor som kraften åt vänster.
Men repet som drar åt höger drar också lite grann uppåt.
Men repet som drar åt vänster drar också ganska mycket uppåt.
Okej, tack. Så när gränsen till dragkraften uppnås så uppnås den först i A-delen och sedan B-delen. Därför går den av. Men varför uppnås den först? Finns det en bättre förklaring än att det bara är för att den större? Den förklaringen säger mig inte så mycket. Jag hoppas inte jag är jobbig nu men jag vill verkligen förstå frågan.
naturarecheck skrev:Men varför uppnås den först? Finns det en bättre förklaring än att det bara är för att den större? Den förklaringen säger mig inte så mycket.
Säg för enkelhets skull att geometrin är sådan att FA = 2•FB, dvs att spännkraften i A-delen är dubbelt så stor som i B-delen.
Om vi nu belastar repet i punkt 1 med en nedåtriktad kraft Fmg som långsamt ökar så kommer både FA och FB att öka långsamt.
I början är Fmg liten och då kanske vi har att FA = 400 N och FB = 200 N.
När Fmg ökat en bit så kanske FA = 800 N och FB = 400 N.
När Fmg ökar ytterligare så når FA gränsen 1 000 N samtidigt som FB endast är 500 N.
Förstår du nu varför repet brister vid A först?
Jag hoppas inte jag är jobbig nu men jag vill verkligen förstå frågan.
Nej, du är inte alls jobbig och ja, även vi vill verkligen att du förstår frågan.
naturarecheck skrev:Okej, tack. Så när gränsen till dragkraften uppnås så uppnås den först i A-delen och sedan B-delen.
Snöret B kan hålla. När snöret A går sönder, åker apan ner. Apan släpper nog repet och hoppar ner på marken.
Tack för era svar.
Men när Fb är 500 N i ditt exempel så har den ju nått sin gräns (pga att den är hälften så stor) på samma sätt som Fa har nått sin gräns när den nått 1000 N. Så båda har liksom nått sin gräns men ändå är det Fa som bryts. Men hmm…är det kanske för att snöret max kan bära en på 1000 N? Och det är bara den större kraften som kommer nå 1000 N?
Varför ökar Fa och Fb i olika proportioner? Jag antar att det har med storleken att göra men har det kanske något att göra med newtons tredje lag? Fast nej så borde det inte vara för tyngdkraften verkar från apan ner mot jorden medan spännkraften är från apan upp mot repet.
naturarecheck skrev:Men när Fb är 500 N i ditt exempel så har den ju nått sin gräns (pga att den är hälften så stor) på samma sätt som Fa har nått sin gräns när den nått 1000 N.
Så båda har liksom nått sin gräns men ändå är det Fa som bryts.
Nej, det är ingen skillnad på repet som sådant mellan A- och B-delen. Det innebär att repets hållfasthet är densamma överallt. Om repspänningen överstiger 1 000 N någonstans i repet så brister det där. Så länge repspänningen är mimdre än 1 000 N så håller det.
Men hmm…är det kanske för att snöret max kan bära en på 1000 N? Och det är bara den större kraften som kommer nå 1000 N?
Ja, nu tror jag att du börjar förstå.
Varför ökar Fa och Fb i olika proportioner? Jag antar att det har med storleken att göra
Det beror på vilken storlek du menar.
Det har med geometrin att göra. Enligt figuren.
Tack så mycket för hjälpen!
Hej!
era förklaringar hjälpte jättemycket så tack för det!
skulle någon bara kunna förklara varför ska FxA=FxB ?
Vad bra!
Svar på din fråga: Eftersom det råder kraftjämvikt I horisontell led (x-led). Annars skulle apan accelerera horisontellt, enligt F = m•a.
Läs gärna Bubos svar #25.
