7 svar
74 visningar
Alex; behöver inte mer hjälp
Alex; 418
Postad: 21 dec 2024 14:40

Cirkulär rörelse

Hej alla!

Jag skriver en labbrapport om cirkulär rörelse och genomför experimentet hemma men enkla hushållsmaterial enligt bilden nedan. Radien hålls konstant hela tiden och det enda som förändras är motvikten i plastpåsen. Varje försök ökar jag vikten i plastpåsen och undersöker hur centripetalkraft, rotationshastighet och massa påverkar varandra. När jag vill skriva att kraften ökar med massan enligt formeln Fc=mv2/r, anser jag att m i formeln är vikten som svingas och inte motvikten,(plastpåsens vikt) eller tänker jag fel? 
Varför vill läraren veta hur massan påverkar centripetalkraften om m hålls konstant? Det är ju bara plastpåsens massa som ändras vid varje försök. 
Skulle uppskatta om någon kunde förklara sambandet mellan m och Fc i detta fall.

Ture 10460 – Livehjälpare
Postad: 21 dec 2024 15:42

Det rekommenderas att alltid rita ut vilka krafter som påverkar ett system, innan man börjar räkna.

I snöret drar plastpåsen nedåt med kraften mg, om m är plastpåsens massa och g är gravitationskraften

Den kraften används för att få den roterande massan att accelerera in mot centrum, eftersom avståndet till centrum är konstant är alltså kraften i snöret exakt lika stor som centripetalkraften, som är Mv2/r där M är den roterande viktens massa , v är banhastigheten och r är svängningsradien.

alltså gäller

mg = Mv2/r, med beteckningar enligt ovan.

räcker det som förklaring?

Alex; 418
Postad: 21 dec 2024 15:56 Redigerad: 21 dec 2024 16:02

Tack för svaret.

Jag förstår att Fg=Fc vid rotation eftersom den resulterande kraften i vertikal led är noll. mg=Mv2/r <=> m=(M*v2)/(r*g). Betyder det då att Fc ökar när m, (massan av plastpåsen) ökar? Kan man förklara det på något annat sätt?

Alex; 418
Postad: 21 dec 2024 16:25

Jag har också ritat krafterna i bilden nedan.

Ture 10460 – Livehjälpare
Postad: 21 dec 2024 16:48

Du har Fc på två ställen i bilden vilket är tokigt.

Nedåt verkar Fg OK, centripetalkraften verkar alltid från den roterande kroppen till rotationscentrum. Centripetalkraften är den kraft som åtgår för att accelerera den roterande kroppen in mot centrum. Det är kraften i snöret, dvs Fg som står för den Fc .

Sen gäller det att skilja på orsak och verkan.

Om påsens tyngd ökar måste centripetalkraften öka lika mycket för att balansen ska bibehållas. Det kan göras genom att exvis öka banhastigheten.

Ofta är det bättre, eller i alla fall lättare att mäta, omloppstiden

v = 2pi*r/T där pi är 3,14 ungefär, och T är omloppstiden

det ger att (med samma beteckningar som tidigare)

mg = M*4pi2*r/T

så ökar vi m måste vi minska T eller öka r 

Alex; 418
Postad: 23 dec 2024 08:45

Då är jag med. Hur kan jag beskriva sambandet mellan centripetalkraften och hastigheten samt mellan centripetalkraften och massan grafiskt? 
Ska man rita grafen till Fg=mg och

v= √((Fc*r)/(mr)), där m är plastpåsens massa och mr är massan av det roterande föremålet?

Ture 10460 – Livehjälpare
Postad: 23 dec 2024 15:19

Tanken är nog att du ska utföra laborationen som du beskrev i inlägg 1,  med lite olika värden på plastpåsen tyngd , och sen mäta och räkna för att slutligen rita dina kurvor?!

Alex; 418
Postad: 23 dec 2024 15:32

Precis. 
Syftet är att undersöka sambandet mellan centripetalkraft, rotationshastighet och massa vid cirkulär rörelse och svara på frågorna nedan.

• Hur påverkas centripetalkraften av hastigheten på föremålet?

• Hu påverkar massan kraften?

Hur ska jag ta reda på dessa samband? 

Svara
Close