Centripetalkraft
Jag har problem med deluppgift b. I facit står det en ledtråd: då lägsta punkten passerar är v^2=2*g*1/2=gl.svaret är 2mg. Hur kom de fram till detta? Hur ska man lösa uppgiften/vilka formler ska jag använda!
Roterade bilden så att den blir enklare att läsa av. /Teraeagle, moderator
Hur tänker man sedan?
Så lägesenergin är like med rörelseenergin (energiprincipen). Genom att ta bort m från båda lederna får jag v^2=2gh där h=l/2. V^2 blir gl. När jag stoppar in det i formeln mv^2/r så får jag endast mg. Vad har jag gjort för fel?
NA15 skrev :Så lägesenergin är like med rörelseenergin (energiprincipen). Genom att ta bort m från båda lederna får jag v^2=2gh där h=l/2. V^2 blir gl. När jag stoppar in det i formeln mv^2/r så får jag endast mg. Vad har jag gjort för fel?
Du har inte tänkt på att det finns både centripetal-kraft och tyngd-kraft.
Centripetalkraften som jag fick ut är mg som pekar uppåt medans mg pekar åt motsatt riktning nedåt. Varför ska jag addera dessa två? hur ska jag tänka?
Säg att du först sitter stilla på en gunga.
Sedan börjar du gunga.
Kommer du uppleva att din tyngd minskar och att du t.o.m. blir tyngdlös?
Detta upplever man när man är längst upp och gungan ska byta riktning. Längst ner känns det extra tungt men hur ska jag förklara detta fysikaliskt?
b) Hur stor är kraften i detta läge?
Du tänker rätt att det blir extra tungt, när kulan är "längst ner". Fysikaliskt förklarar man det med att centripetal-kraften och tyngd-kraften summeras när kulan befinner sig "längst ner".
När de summeras så pekar de båda nedåt? Det som förvirrar mig lite är att centripetalkraften är en resultant av alla krafter. Har inte då tyngdkraften räknas in samt att jag har fått lära mig att centripetalkraften alltid pekar mot cirkelns mitt. Hur kan då båda dessa krafter peka nedåt och varför är det två, när man brukar säga att centripetalkraften är en resulterande kraft av alla krafter som verkar på föremålet?
Det finns ett pedagogiskt problem vid problemlösning av uppgifter som liknar denna uppgift.
Grundproblemet är att elever i första hand tror sig hitta lösningar på denna typ av problem i formelsamlingar eller liknande. I stället ska man först fundera på den verklighet man försöker beskriva. Lösningen på plus/minustecken samt åt vilket håll pilar pekar, löser man i andra hand.
Verkligheten i detta fall:
Du tänker rätt att det blir extra tungt, när kulan pendlar förbi "längst ner". Eftersom det blir extra tungt, drar det extra mycket i tråden som kulan hänger i. Då bör man enkelt ha resonerat sig fram till hur centripetal-kraft och tyngd-kraft resulterar i en drag-kraft i tråden.
Så centripetalkraften pekar nedåt i motsatt riktning till cirkelns mittpunkt?
Många krafter beskrivs i par. Man säger att för många krafter finns det en motkraft. Så t.ex. tyngdkraften (mg) kan ha normalkraften som motkraft.
Så "eländigt" är det även i detta fall. Man skiljer i nomenklaturen på:
Centripetal-kraft: pekar mot centrum
Centrifugal-kraft: pekar från centrum
Mitt råd är därför återigen. Håll dig till en beskrivning och en känsla av verkligheten och vad uppgiften kräver:
Hur stor är kraften i tråden?
Plus/minus-tecken och kraft-pilars riktning har sekundär betydelse.
Så kraften som verkar på klotet är en centrifugal-kraft som pekar bort från centrum? isf hur vet man när det är en centrifugal-kraft och när det är en centripetal-kraft?
NA15 skrev :Så kraften som verkar på klotet är en centrifugal-kraft som pekar bort från centrum? isf hur vet man när det är en centrifugal-kraft och när det är en centripetal-kraft?
Centrifugal-kraft och centripetal-kraft är två krafter som parvis matchar varandra och finns samtidigt.
Verkligheten i detta fall:
Du tänker rätt att det blir extra tungt, när kulan pendlar förbi "längst ner". Eftersom det blir extra tungt, drar det extra mycket i tråden som kulan hänger i. Då bör man enkelt ha resonerat sig fram till hur centripetal-kraft/centrifugal-kraft och tyngd-kraft resulterar i en drag-kraft i tråden.
