8 svar
856 visningar
learningisfun 458 – Fd. Medlem
Postad: 11 jan 2020 10:20 Redigerad: 11 jan 2020 10:22

Kraftsituation i Pendel

Hej, jag har allmänna frågor om pendlar som jag vill försäkra mig om.

Är det så att resulterandde kraften är gravitationskraftens komposant i alla lägen utom i nedersta läge där spännkraften är resulterande kraft? (se figur nedan).

Så spännkraft är lika med tyngdkraftens ena komposant riktad neråt i alla fall utom nedersta läget?

Så det betyder att man endast kan använda samband med centripetalkrafter om man ska räkna med nedersta läget?

PS:Skulle uppskatta hjälp snart då jag har prov på mekaniska pendlar och fjädrar snart :o

Qetsiyah 6508 – Livehjälpare
Postad: 11 jan 2020 11:03 Redigerad: 11 jan 2020 11:04

Om du googlar pendulum forces gif så är det inte så.

Din fråga är formulerad lite konstigt, kan du förtydliga den?

Här är ju komposanten av resultaten i riktning av tråden kraften du använder i centripetalkraftsformeln, det är inga problem att anvönda den nån annanstans än i mitten. Det är bara så att när bollen är i mitten så är summan av alla krfter på bollen längs med tråden

learningisfun 458 – Fd. Medlem
Postad: 11 jan 2020 12:00
Qetsiyah skrev:

Om du googlar pendulum forces gif så är det inte så.

Din fråga är formulerad lite konstigt, kan du förtydliga den?

Här är ju komposanten av resultaten i riktning av tråden kraften du använder i centripetalkraftsformeln, det är inga problem att anvönda den nån annanstans än i mitten. Det är bara så att när bollen är i mitten så är summan av alla krfter på bollen längs med tråden

Hej, tack för ditt svar.

Är det inte så att kraften är alltid riktad till jämviktsläget som jag har ritat och sedan är det en resulterande kraft längs tråden i jämviktsläget då den har en hastighet? Jag har googlat på det och hittat inte riktigt fullständig svar på min fundering.

Och så undrar jag hur man kan använda centripetalkraftsformeln i alla ställen om inte resulterande kraften är riktad mot centrum? Det gör det bara i nedersta läget/jämviktsläget?

Smaragdalena 78729 – Lärare
Postad: 11 jan 2020 12:13

Trigonometri.

learningisfun 458 – Fd. Medlem
Postad: 11 jan 2020 12:25
Smaragdalena skrev:

Trigonometri.

Det enda jag kopplar ihop trigonometri med i detta fall är att ta fram komposanterna till gravitationskraften. Vad menar du?

SeriousCephalopod 2693
Postad: 11 jan 2020 12:44 Redigerad: 11 jan 2020 12:49

Man kan använda centripetalkraftsformeln i alla lägen. 

Jag får en känsla av att du har ett vanligt missförstånd där du ser centripetalkraften som en verklig kraft, jämförbar med tyngkraft och spännkraft (eller elektrisk/magnetisk/normalkraft, osv).

Centripetalkraften som förekommer i Fc=mv2/RF_c = mv^2/R formeln är inte en speciell kraft som uppstår vid cirkelrörelse.

"Centripetalkraften" (såsom den förekommer i den formeln) är ett namn på en del av resultanten. Om du tar summan av alla krafter på en kropp får du resultanten, om kraftresultanten sedan komposantuppdelas i en del som är parallell med kroppens rörelseriktning och en del som är vinkelrät mot kroppens förelseriktning kallar vi den del som är vinkelrät mot rörelseriktningen för (den resulterande) centripetalkraften.

Mitt mest konkreta exemplet för detta är en bil i en rondel där man gasar så att dess fart ökar. Resultanten kan då ses som att en har två delar;

- den transversella/parallella komposanten vilken är den som resulterar i att bilens fart ökar

- den vinkelräta komposanten (centripetalkraften) vilken ansvarig för att få bilen att svänga

Om v då är bilens fart (inte hastighet) så kan vi säga att

Ft=mv'F_t = mv' (Newtons andra lag i rörelseriktningen)

Fc=mv2/RF_c = mv^2/R (Newtons andra lag i riktnigen som är vinkelrät mot rörelseriktningen, även kallad Centripetalkraftslagen)

För din pendel:

Vid varje givet tillfälle så består transversalkraften, delen som är parallell med rörelsen endast av tyngkraftens komposant, medan resulterande centripetalkraften består av summan av spännkraften och tyngdkraftens komposant som är vinkelrät mot rörelseriktningen

Ft=Fg,parallellF_t = F_{g, parallell}

Fc=Fg,vinkelrat+FspannF_c = F_{g, vinkelrat} + F_{spann} (notera att de kan ha olika tecken)

learningisfun 458 – Fd. Medlem
Postad: 11 jan 2020 13:01
SeriousCephalopod skrev:

Man kan använda centripetalkraftsformeln i alla lägen. 

Jag får en känsla av att du har ett vanligt missförstånd där du ser centripetalkraften som en verklig kraft, jämförbar med tyngkraft och spännkraft (eller elektrisk/magnetisk/normalkraft, osv).

Centripetalkraften som förekommer i Fc=mv2/RF_c = mv^2/R formeln är inte en speciell kraft som uppstår vid cirkelrörelse.

"Centripetalkraften" (såsom den förekommer i den formeln) är ett namn på en del av resultanten. Om du tar summan av alla krafter på en kropp får du resultanten, om kraftresultanten sedan komposantuppdelas i en del som är parallell med kroppens rörelseriktning och en del som är vinkelrät mot kroppens förelseriktning kallar vi den del som är vinkelrät mot rörelseriktningen för (den resulterande) centripetalkraften.

Mitt mest konkreta exemplet för detta är en bil i en rondel där man gasar så att dess fart ökar. Resultanten kan då ses som att en har två delar;

- den transversella/parallella komposanten vilken är den som resulterar i att bilens fart ökar

- den vinkelräta komposanten (centripetalkraften) vilken ansvarig för att få bilen att svänga

Om v då är bilens fart (inte hastighet) så kan vi säga att

Ft=mv'F_t = mv' (Newtons andra lag i rörelseriktningen)

Fc=mv2/RF_c = mv^2/R (Newtons andra lag i riktnigen som är vinkelrät mot rörelseriktningen, även kallad Centripetalkraftslagen)

För din pendel:

Vid varje givet tillfälle så består transversalkraften, delen som är parallell med rörelsen endast av tyngkraftens komposant, medan resulterande centripetalkraften består av summan av spännkraften och tyngdkraftens komposant som är vinkelrät mot rörelseriktningen

Ft=Fg,parallellF_t = F_{g, parallell}

Fc=Fg,vinkelrat+FspannF_c = F_{g, vinkelrat} + F_{spann} (notera att de kan ha olika tecken)

Hej!

Tack så mycket för ditt mycket fina och välutvecklade svar! Så kraftsituationen ser ut som följande i bilden nedan där röda pil är resulterande kraft vilket är centripetalkraft i alla lägen utom vändläget där hastigheten är 0 m/s?

SeriousCephalopod 2693
Postad: 11 jan 2020 13:09 Redigerad: 11 jan 2020 13:09

Storlekar och riktningar är inte så nogranna, hade gärna sett att bilden fångar faktumet att spännkraften blir större. 

Men rent kvalitativt fångar bilden hur resultanten roterar kontinuerligt under rörelsen.  Dvs, att resultanten är parallell med cirkelsegmenten som kulan sveper när kulans hastighet är 0, och att den gradvis övergår till att bli vinkelrät allteftersom tyngdkraftens komposant i rörelseriktningen minskar och spännkraften ökar allteftersom farten ögar. 

learningisfun 458 – Fd. Medlem
Postad: 11 jan 2020 13:12
SeriousCephalopod skrev:

Storlekar och riktningar är inte så nogranna, hade gärna sett att bilden fångar faktumet att spännkraften blir större. 

Men rent kvalitativt fångar bilden hur resultanten roterar kontinuerligt under rörelsen.  Dvs, att resultanten är parallell med cirkelsegmenten som kulan sveper när kulans hastighet är 0, och att den gradvis övergår till att bli vinkelrät allteftersom tyngdkraftens komposant i rörelseriktningen minskar och spännkraften ökar allteftersom farten ögar. 

Tack för ditt svar.

Haha det blev lite slarvritning på dator med onogranna storleker.

Men nu är jag äntligen nöjd att jag lyckades rita upp hur krafterna riktar sig. Tack så mycket för din hjälp! :)

Svara Avbryt
Close