Acceleration vid jämvikt?!
Hej!
Jag har problem med fråga 12.25 b). Enligt facit har jag rätt svar, men hur det kan vara rätt förstår jag ärligen inte. Hur kan man anta att friktionskraften är lika stor som kraften framåt för ett accelererande tåg? Ett tåg i jämvikt bör ju över huvud taget inte accelerera.
Som ni ser på b) har jag tecknat jämviktsvillkor. Det var det enda sättet för mig att få fram rätt svar som syns allra längst ner på bilden. Men eftersom tåget accelererar råder väl ingen jämvikt?
Du skriver
Jag skulle vilja byta ut likhetstecknet mot > så vi får
och efter förkortning har vi ditt svar.
Det som är viktigt att förstå här, är att friktionskraften måste vara större än dragkraften.
Teoretiskt fungerar det med lika med också, men det ska vara ideala förållanden då.
Hur stor kraft utvecklar loket? Det är mer än F, eftersom kraften skall räcka för att accelerera loket och vagnarna (med accelerationen a) samt övervinna friktionen.
Smaragdalena skrev:Hur stor kraft utvecklar loket? Det är mer än F, eftersom kraften skall räcka för att accelerera loket och vagnarna (med accelerationen a) samt övervinna friktionen.
Ja? men är det inte det vi ser i och därför måste
Jag skulle säga att friktionskraften < 5F/3 eftersom tåget accelererar. Jag förstår inte varför du ConnyN skriver tvärtom.
Friktionskraften är lite lurig, om en låda står på plan mark och enbart tyngdkraften och normalkraft påverkar den så är friktionskraften 0.
Börjar du sen trycka lådan åt något håll, så kommer friktionskraften att uppstå, så länge lådan står still är friktionskraften exakt lika stor som den tryckande kraften. Men det finns ett tak på hur stor friktionskraften kan vara, nämligen normalkraft*friktionskoeff (kalla den Ffmax). När tryckkraften blir större än Ffmax börjar lådan glida med en accelererande rörelse och friktionskraften förblir på Ffmax. (detta i den förenklade teorin, i verkligheten är det mer komplicerat)
När vi pratar om loket så är det friktionen mellan hjul och skena som håller emot när tåget accelererar, utan friktion eller för låg friktion kommer hjulen att slira. Jmfr en startande bil på vinterväglag.
För att krångla till det ytterligare så finns det friktion i bl.a vagnarnas hjul som motsätter sig accelerationen.
Ännu mer komplicerat är det i verkligheten eftersom lokets drivhjul kryper mot spåret, det är alltså en viss liten slirning, men det struntar man i på gymnasienivå.
Här ser du en bild av situationen. Om hjulet ska accelerera åt höger så ser du att det kommer att rulla medsols.
Om friktionskraften blir väldigt liten då kommer hjulet, om det är ett drivande hjul, att slira lätt, men ju större friktionskraft ju bättre fäste.
Hoppas att det ger dig något :-)
Edit: att det ser ut att luta uppför beror på att jag råkade luta kameran en aning.
Ok, jag trodde att uppgiften syftade på sådan friktion som motstår accelerationen. Tack för förklaringen!
