- Kraftmoment med Algodoo: Skillnad mellan sidversioner

Nuvarande version från 13 augusti 2019 kl. 18.19

Slirar däcket?

Under denna lektion kommer du att få lära dig mer om vridmoment. Vridmoment är ett mått på en krafts förmåga att skapa rotation hos ett föremål. Se de 5 första minuterna av filmen Teknik 1 - Mekanik - Moment.

Teknik 1 - Mekanik - Moment.

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 F_N 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: Kraftmoment balk boll

Slirar hjulet - hur man hittar värdena.

Man kan låta visa pilar (vektorer) för krafter och moment

@@ Rad 1: / Rad 1: @@
+===Slirar däcket?===
+Under denna lektion kommer du att få lära dig mer om vridmoment. Vridmoment är ett mått på en krafts förmåga att skapa rotation hos ett föremål. Se de 5 första minuterna av filmen ''Teknik 1 - Mekanik - Moment''.
+{{#ev:youtube| gGNr3fWihGU |500|left| Teknik 1 - Mekanik - Moment.}}
+{{clear}}
-=== Slirar däcket?===
+====Teori====
-{{#ev:youtube| s5lL3pLPAdo|340|right|Man kan låta visa pilar (vektorer) för krafter och moment}}
-[[Fil:Kraftmoment.png|miniatyr|340px|right|Här kan du se hur man räknar med kraftmoment. ]]
-{{#ev:youtube| BSuj0k8oj8M |340|right|Sirar hjulet - hur man hittar värdena.}}
-[[Fil:Slirar hjulet vt-graf.png|340px|miniatyr|höger|Graf med hastigheten som funktion av tiden. Lutningen på grafen innan bilen når maxfart visar accelerationen medan däcket slirar. Detta är en vt-graf.]]
-==== Teori ====
 Se även '''kompendiet''' i lärarhandledningen.
 Tyngdkraft:
-:<math>F_{mg} = m \cdot g </math>
+:<math>F_{mg} = m \cdot g </math>
 :där <math>F_{mg}</math>  är kraften mätt i Newton [N], <math>m</math> är massan i kg och <math>g</math> är tyngdaccelerationen = 9.82 m/s<sup>2</sup>
 Friktionskraft
-:<math>F_{friktion} = \mu \cdot F_N </math>
-:där <math>F_{friktion}</math> är friktionskraften mätt i Newton [N], <math> \mu</math> är friktionstalet och F<sub>N</sub> är normalkraften
+:<math>F_{friktion} = \mu \cdot F_N </math>
+:där <math>F_{friktion}</math> är friktionskraften mätt i Newton [N], <math> \mu</math> är friktionstalet och F<sub>N</sub> är normalkraften
+:<math>F_{mg}  =  F_N </math>
-:<math>F_{mg}  =  F_N </math>
-[[Fil:Normalkrafter på bil.png|miniatyr|höger]]
+:Normalkraften för exempelvis en kloss är samma som tyngdkraften på plan mark. Det blir annorlunda i en lutning.
-: 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).
-: 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>M = l \cdot F </math>
+:<math>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''':
-[[Laborationer_i_Fysik_1#Kraftmoment | Kraftmoment]]
 Algodoo: [http://www.algodoo.com/algobox/search.php?query=kraftmoment+balk+boll&try=true&author=&title=true&description=true&tags=true&groups%5B%5D=1&groups%5B%5D=2&groups%5B%5D=9&groups%5B%5D=11&groups%5B%5D=4&groups%5B%5D=10&groups%5B%5D=12&groups%5B%5D=13&groups%5B%5D=14&groups%5B%5D=18&groups%5B%5D=19&groups%5B%5D=20&createdwith=0&order_by=relevance&direction=DESC Kraftmoment balk boll]
-==== Inlämningsuppgift - Slirar däcket ====
+{{#ev:youtube| BSuj0k8oj8M |340|right|Slirar hjulet - hur man hittar värdena.}}
+{{#ev:youtube| s5lL3pLPAdo|340|right|Man kan låta visa pilar (vektorer) för krafter och moment}}
-Ta reda på följande i Algodoo:
+[[Fil:Kraftmoment.png|miniatyr|340px|right|Här kan du se hur man räknar med kraftmoment. ]]
-: <math>M</math> = Vridmomentet
+[[Fil:Slirar hjulet vt-graf.png|340px|miniatyr|höger|Graf med hastigheten som funktion av tiden. Lutningen på grafen innan bilen når maxfart visar accelerationen medan däcket slirar. Detta är en vt-graf.]]
-: <math>l</math> = hjulradien
-: <math>\mu</math> = friktionstalet
-: <math>m</math> = hela fordonets massa
-: <math>g</math> = tyngdaccelerationen (gravitationen)
-{{uppgruta  | '''Slirar däcket'''
-Undersök din "Bike race"-konstruktion.
-* Vilken massa har ditt fordon?
-* Räkna ut tyngdkraften
-* Bestäm normalkraften. Är den lika stor som tyngdkraften?
-* Vilket friktionstal har du?
-* Beräkna friktionskraften.
-* Mät radien på däcket.
-* Vilket kraftmoment har du?
-* Beräkna kraften som motorn överför till underlaget.
-* Vilken kraft är störst - friktionskraften eller kraften från motorn?
-* Kommer hjulet att slira?
-* Titta på ditt fordon hur det ser ut - stämmer det?
-Du skriver upp alla dina värden och formler. 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 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:'''  [[Media: Slirar_hjulet.pdf | Beräkninngar till Slirar hjulet]]
-{{clear}}
-==== Gungbrädan ====
-[[Fil:Gungbrädan som ekvation.jpg|340px|miniatyr|höger |Gungbrädan som ekvation. Kan du se vilken ekvation som representerar gungbrädan och dess vikter?]]
-[[Fil:Gungbräda för kraftmoment.png|340px|miniatyr|höger|Konstruera en gungbräda som är i balans. Räkna ut vridmomenten och se att det stämmer.]]
-{{uppgruta  | '''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.
-}}
-==== Extrauppgift - kraftmoment ====
-{{uppgruta| '''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.
-{{#ev:youtube| aByzn6Oxq10 |340 | right| |balk med kula som rullar. Kraftmoment.}}
-'''Bedömningsexempel'''
-{{#ev:youtube| j2SJoWMZZ7Q|200|right|Simon och Marcus fillm.}}
+:
-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.
-}}
 {{clear}}

- Kraftmoment med Algodoo: Skillnad mellan sidversioner

Nuvarande version från 13 augusti 2019 kl. 18.19

Slirar däcket?

Teori

Navigeringsmeny

Sök