10 svar
2302 visningar
basinski 260 – Fd. Medlem
Postad: 15 jan 2019 19:22

konjakskupa och kula

om man sätter en konjakskupa upp och ner på ett bord med en kula och börjar snurra så kommer kulan att åka runt i glaset.

vilka krafter påverkar kulan?

är det tyngdkraft ner, normalkraft mot glasets centrum, samt friktionen vinkelrät mot normalen och att kraftresultanten är centripetalkraften?  

AlvinB 4014
Postad: 15 jan 2019 19:31

Här diskuterades detta problem, se om du kan hitta dina svar någonstans:

https://www.pluggakuten.se/trad/konjakskupan/

SeriousCephalopod 2696
Postad: 15 jan 2019 19:34

Menar du krafterna på kulan

- när handen driver runt glaset i en cirkel och rörelsen är kontiuerlig och inte avstannande

eller

- när handen har stannat glaset och kulan fortsätter röra sig (men också är påväg att stanna upp)

Det är samma namn på krafterna i båda situationerna men deras relativa storlekar kan vara annorlunda. 

Om vi går igenom dina listade krafter dock så kanske du inte har kommenterar utförligt hur bordytan spelar in. Sker samma sak om glaset står på en glatt isyta eller en bit filt?

basinski 260 – Fd. Medlem
Postad: 15 jan 2019 20:01

när kulan börjar snurra runt lyfter man glaset och observerar vad som sker

hur ställer man upp ekvationen? 

mv^2/r = N - mg ?

SeriousCephalopod 2696
Postad: 15 jan 2019 20:39 Redigerad: 15 jan 2019 20:39

 Ekvation för vad? När väl kupan lyfts så verkar ingen kraftresultant på kroppen (över friktionsmotstånd) så då finns ingen direwkt ekvation utan bara likformig rörelse.

basinski 260 – Fd. Medlem
Postad: 15 jan 2019 21:14

det borde ju finnas en centripetalkraft vid cirkulär rörelse vilket får kulan att fortsätta snurra efter att man har lyft glaset. och det som får kulan att så småningom falla ner är väl friktionen?

SeriousCephalopod 2696
Postad: 15 jan 2019 21:21 Redigerad: 15 jan 2019 21:21

Jag tror vi har olika bilder av geometrin. Jag ser ett uppochnervänt glas sittandes på ett bord med den öppna änden i kontakt med bordet och botten i vädret och att kulan rullar längs glasets innerkant men likväl sittandes på bordet. 

Hur ser din uppställning ut för att tyngdkraften ska kunna vara parallell med trangentialriktningen. Också: Falla ner? I min bild så är den ju aldrig över något utan alltid på marken...

basinski 260 – Fd. Medlem
Postad: 15 jan 2019 21:36

kulan borde ju rotera vid glasets största diameter

SeriousCephalopod 2696
Postad: 15 jan 2019 22:08 Redigerad: 15 jan 2019 22:10
basinski skrev:

om man sätter en konjakskupa upp och ner på ett bord med en kula och börjar snurra så kommer kulan att åka runt i glaset.

vilka krafter påverkar kulan?

är det tyngdkraft ner, normalkraft mot glasets centrum, samt friktionen vinkelrät mot normalen och att kraftresultanten är centripetalkraften?  

Men ja om att kulan borde fastna i den bredaste biten. Ja om rotationshastigheten är tillräckligt hög men jag tror faktiskt inte att mänskliga hastigheter kommer att få kulan att lyfta från marken utan den bör nog stanna i kontakt med marken. Men du kan ju räkna på vilka hastigheter som krävs för att kulan ska fastna där om du vill (även om jag tror att uppgiften förutsätter att den är kvar på marken)

basinski 260 – Fd. Medlem
Postad: 15 jan 2019 23:26

Men du kan ju räkna på vilka hastigheter som krävs för att kulan ska fastna där

hur gör man det? tar man lodräta normalkraften = tyngdkraften? v=m·g·r·sinαcosα

sedan undrar jag hur man räknar ut tiden det tar innan kulan börjar falla

SeriousCephalopod 2696
Postad: 15 jan 2019 23:57 Redigerad: 15 jan 2019 23:59

Huruvida kulan rullar upp längsmed glasets vägg beror av glasets kontaktvinkel då en brantare kontaktvinkel gör att det krävs en större hastighet att "komma upp för backen"

Att betrakta lodräta komponenten av av normalkraften och den lyfter från marken precis när denna tar ut tyngkraften låter därför som en utmärkt strategi. 

Sedan är jag inte riktigt huindra på den formeln då enheten inte stämmer. mgr har ju enheten av Joule (kg m^2 / s^2) så massan ska inte vara där i alla fall. Kontrollera sedan även trigonometrin men principen köper jag. 

(Detta är dock väldigt idéelt då vi ignorerar en hel del effekter specifika till hur hastigheten uppstår genom glasets rörelse  men om vi inte gjorde det skulle inte resultaten bli så fina som de kan bli)

Svara
Close