Skillnad mellan versioner av "- Kraftmoment med Algodoo"

Från Wikiskola
Hoppa till navigering Hoppa till sök
m (Jag har flyttat uppgiftsbeskrivningen till diskussion eftersom det finns en annan uppgiftsbeskrivning på Canvas.)
Rad 1: Rad 1:
=== Slirar däcket?===
+
===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''.
 
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''.
  
Rad 5: Rad 5:
 
{{clear}}
 
{{clear}}
  
==== Teori ====
+
====Teori====
  
 
Se även '''kompendiet''' i lärarhandledningen.
 
Se även '''kompendiet''' i lärarhandledningen.
  
 
Tyngdkraft:
 
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>
 
: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
 
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>
  
  
: 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
 
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.
 
: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.
Rad 33: Rad 36:
 
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]
 
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 ====
+
====Inlämningsuppgift - Slirar däcket====
  
 
{{#ev:youtube| BSuj0k8oj8M |340|right|Slirar hjulet - hur man hittar värdena.}}
 
{{#ev:youtube| BSuj0k8oj8M |340|right|Slirar hjulet - hur man hittar värdena.}}
Rad 41: Rad 44:
  
 
Ta reda på följande i Algodoo:
 
Ta reda på följande i Algodoo:
: <math>M</math> = Vridmomentet
 
: <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. Du med hjälp av beräkningar avgöra om hjulen kommer att slira. Gå igenom följande steg:
 
 
* 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.
 
 
Om du tycker att det är svårt att förstå hur beräkningarna går till kan du titta på Håkans exempel: [[Media: Slirar_hjulet.pdf | Beräkningar till Slirar hjulet]]. Här ser du även hur rapporten ska se ut. Tänk på att du ska använda egna värden i din rapport.
 
 
Denna uppgift '''lämnas in''' på '''Canvas'''.
 
}}
 
 
 
'''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.
 
 
== Slirar däcket? - Kriterier ==
 
'''E:''' Din rapport innehåller alla beräkningar som ges i uppgiftsbeskrivningen baserade på dina egna värden. I rapporten finns en bild på konstruktion.
 
 
'''C:''' Alla kriterier från E-nivå. Dessutom ska rapporten vara tydligt strukturerad och ha en tydlig slutsats.
 
 
'''A:''' Alla kriterier från C-nivå. Dessutom innehåller rapporten en lite mer ingående analys av vad som händer när hjulet på en bil slirar. Exempelvis kan du jämföra din konstruktion med en lite mer realistisk situation med värden som stämmer mer överens med verkligheten.
 
  
== Förmågor som testas ==
+
:<math>M</math> = Vridmomentet
* Förmåga att använda teknikvetenskapliga metoder, begrepp och teorier.
+
:<math>l</math> = hjulradien
* Förmåga att använda modeller och verktyg som redskap för analys, beräkning, rimlighetsbedömning, dokumentation, presentation och information.
+
:<math>\mu</math> = friktionstalet
 +
:<math>m</math> = hela fordonets massa
 +
:<math>g</math> = tyngdaccelerationen (gravitationen)
  
 
{{clear}}
 
{{clear}}

Versionen från 13 augusti 2019 kl. 20.12

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]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/s2

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 FN är normalkraften
[math]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]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

Inlämningsuppgift - Slirar däcket

Slirar hjulet - hur man hittar värdena.
Man kan låta visa pilar (vektorer) för krafter och moment
Här kan du se hur man räknar med kraftmoment.
Graf med hastigheten som funktion av tiden. Lutningen på grafen innan bilen når maxfart visar accelerationen medan däcket slirar. Detta är en vt-graf.

Ta reda på följande i Algodoo:

[math]M[/math] = Vridmomentet
[math]l[/math] = hjulradien
[math]\mu[/math] = friktionstalet
[math]m[/math] = hela fordonets massa
[math]g[/math] = tyngdaccelerationen (gravitationen)