Rita ut alla krafter (kraftmoment)
Hej!
Jag håller på med en uppgift som ska "lösas experimentellt". Den går ut på i korta drag att några personer, jag valde 5, ska sitta på en gungbräda och gungbrädan ska vara i jämvikt.
Med denna uppgift ska det bifogas en bild där alla krafter som verkar ska vara ritade.
m1 = 65,0 kg, I1 = 2,0 m
m2 = 47,0 kg, I2 = 1,7 m
m3 = 43,0 kg, I3 = 1,4 m
m4 = 56,0 kg, I4 ≈ 1,65 m
m5 = 89,0 kg, I5 = 2,0 m
Här är min bild.
Är alla krafter korrekt ritade? Har jag missat någon?
Tack på förhand
Förvirrad
Det ser fint och tydligt ut. Ska alla krafter vara med så har du även normalkraft från gungbrädan mot varje massa.
Du kan kontrollera att du fått med alla krafter så här: Eftersom systemet är i jämvikt måste summan av alla krafter vara 0 (tecknet anger riktningen, man väljer en riktning som positiv).
F är lika stor som Fn så deras summa är 0. Men alla "mg" gör att summan inte är 0. Alltså saknas något.
Man kan också tänka så här: Alla mg trycker på brädan, brädan trycker tillbaka på mg, brädan trycker på stödet, stödet trycker tillbaka. Det är ju brädan som överför tyngden från alla mg.
När man räknar på problem brukar man bara sätta ut de krafter som behövs, det blir lätt grötigt annars. T ex om man ska balansera momenten i bilden ovan så skulle det räcka med att sätta ut alla mg. Men nu var uppgiften att sätta ut alla så då får man göra det.
Jag har skrivit ut alla mg:s för att förtydliga med min skriftiga lösning i uppgiften. Jag lade till kraften F riktat nedåt under gungbrädans mittpunkt som en kraftresultant till alla krafter som verkar nedåt (inkl alla mg:s), som då även gäller för normalkrafternas resultant Fn som har motsatt riktning uppåt.
I uppgiften skriver de "Redovisa noga din mätdata och dina beräkningar med alla krafter och avstånd noga inritade i din figur".
Jag tolkar det som att alla krafter ska skrivas ut, men inte att man inte kan redovisa krafterna enbart med deras resultant.
Ok, då förstår jag hur du tänkt. Nog bra om du skriver någonstans att F är resultanten av alla mg. Jag tycker det blir snyggare om du i så fall tar bort F (är summan av alla mg och Fn = 0). Jag tolkade F och Fn som krafterna som verkar på/från stödet, inte att de var resultanter. Om labben gäller moment kan "alla" tolkas som alla mg eftersom de är det intressanta för momentet.
(Det jag skrev ovan tog alltså inte bort någon kraft, det la till normalkrafterna från gungbrädan mot var och en av alla mg. Detta för att summan av alla krafter att vara 0.)
Jag förstår, men jag tänker att eftersom alla mg:s är i detta experiment personer så har ju även gungbrädan en massa som påverkas av tyngdkraften som verkar nedåt. Tar jag bort pilen "F" så har jag ju bara med krafterna som verkar nedåt av personerna ovanpå gungbrädan. Blir det inte så?
Jag tänkte förtydliga med en tillhörande text där alla kraftpilar förklaras. Så om jag låter F vara kraftresultanten av kraften från gungbrädan som verkar nedåt så får alla mg:s stå för sig själva, och pilen Fn skrivs ut som en kraftresultant för alla normalkrafter som verkar uppåt, som är alla nedåtverkande krafters motkraft.
Aha, du menar att F är gungbrädans tyngd. Och Fn är lika stor som "F plus alla mg". Ja, då går det jämt ut.
Om gungbrädan ligger exakt i mitten påverkar den inte momentet.
Men som sagt, vilka krafter man sätter ut beror lite på hur man strikt man ska tolka "alla".
