Kraftmoment med Algodoo
Kraftmoment - Slirar däcket och Gungbrädan
Teori
Se även kompendiet i lärarhandledningen.
Tyngdkraft:
- [math]\displaystyle{ F_{mg} = m \cdot g }[/math]
- där [math]\displaystyle{ F_{mg} }[/math] är kraften mätt i Newton [N], [math]\displaystyle{ m }[/math] är massan i kg och [math]\displaystyle{ g }[/math] är tyngdaccelerationen = 9.82 m/s2
Friktionskraft
- [math]\displaystyle{ F_{friktion} = \mu \cdot F_N }[/math]
- där [math]\displaystyle{ F_{friktion} }[/math] är friktionskraften mätt i Newton [N], [math]\displaystyle{ \mu }[/math] är friktionstalet och FN är normalkraften
- [math]\displaystyle{ F_{mg} = F_N }[/math]
- Normalkraften för exempelvis en kloss är samma som tyngdkraften på plan mark. Det blir annorlunda i en lutning.
- Normalkraften för ett fordon med två hjul fördelas på hjulen. Om fordonet är symmetriskt är normalkraften på vardera hjulet halva tyngdkraften (se figur).
Vridmomentet / kraftmoment
- [math]\displaystyle{ M = l \cdot F }[/math]
- där M är vridmomentet (kraftmomentet) mätt i Newtonmeter [Nm], l är avståndet mellan motorn och hjulets kontaktpunkt med marken och F är kraften. Vridmomentet betecknas T i Algodoo.
Algodoo: Se också min Algodoo Kraftmoment i balk. Och en gungbräda?
Laboration/demonstration:
Kraftmoment
Algodoo: Kraftmoment balk boll
Inlämningsuppgift - Slirar däcket
Ta reda på följande i Algodoo:
- [math]\displaystyle{ M }[/math] = Vridmomentet
- [math]\displaystyle{ l }[/math] = hjulradien
- [math]\displaystyle{ \mu }[/math] = friktionstalet
- [math]\displaystyle{ m }[/math] = hela fordonets massa
- [math]\displaystyle{ g }[/math] = tyngdaccelerationen (gravitationen)
| Uppgift |
|---|
| Slirar däcket
Undersök din "Bike race"-konstruktion.
Du skriver upp alla dina värden och formler i Pages. Sedan utför du beräkningarna och beräknar motorns drivkraft samt friktionskraften. Dra en slutsats om hjulet kommer att slira och jämför med hur det är för ditt fordon i Algodoo. Spara som pdf. Denna uppgift måste lämnas in på Canvas |
För att bekanta oss ytterligare bekanta oss med kraftmomenten har vi en övning till.
Tips: markera en rektangel och välj utseende linjal så får du en skala. eller så lägger du på en ny rektangel för då kan du läsa av dess mått och därigenom mäta ditt hjul. Eller så väljer du info och läser av hjulets area så kan du beräkna radien.
Exempel på beräkning: Beräkninngar till Slirar hjulet
Gungbrädan
| Uppgift |
|---|
| Konstruera en gungbräda
Konstruera en gungbräda som är i balans trots att du placerat ut minst tre olika tunga föremål på den. Inlämning: Här lämnar du in en pdf med en bild på din gungbräda samt beräkningar av summorna kraftmomenten på vänster respektive höger sida. Progress F4. |
Extrauppgift - kraftmoment
| Uppgift |
|---|
| Silent video - kraftmoment
Detta är en extrauppgift där du ska ta den här filmen och sätta ljud till den. Du ska kommentera filmen och förklara den. Förklara vad som händer och varför. Det är en A-uppgift. Bedömningsexempel Här är ett exempel på hur elever kommunicerar vad som händer i filmen. De talar om krafter och ger en bra beskrivning av vad som händer. jag skulle dock önskat att de tog med begreppet vridmoment på något sätt. Allt sammantaget är det kommunikation på A-nivå.
|