Algodoo
Denna sida var Ett inbäddat lärobjekt. Den har nu flyttat till Mekanik_och_hållfasthetslära
Friktion
Du kan se ett exempel på friktion i denna konstruktion.
| Uppgift |
|---|
| Ett spel som liknar Bike Race
Bygg ett fordon och en bana som man kan åka i. Laborera med friktionen både i hjul och bana. Hög friktion ibland. ibland låg. |
Laboration : Friktion
Varför breda racerdäck?
Men om friktionen inte beror på däckens area varför har då racerbilar breda däck?
Det finns flera faktorer varför man ibland väljer breda däck. En förklaring är lägre rullfriktion. Wikipedia skriver om Rullmotstånd och ger en förklaring. Din uppgift blir att hitta den i texten.
När det gäller friktionens areaberoende har vi en bra men avancerad förklaring i Ny Tekniks frågaspalt.
Enklaste svaret att ta till sig finns i Frågelådan hos Nationellt resurscentrum för fysik.
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], m m är massan i kg och g 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 Progress, F4 |
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.
|
Densitet - Baljan
Vi ska titta på, densitet, mm.
Densitet beskrivs i kursen Fysik 1.
Arkimedes princip läser du också om i Fysik 1.
Läs också:
| Uppgift |
|---|
| Baljan
Bygg en balja och fyll den med vatten. Lägg i saker och se om de flyter. Variera densiteten. Bygg ett skrov av metall och få det att flyta. Undersök olika kölar. Sätt på ett segel och lägg in vind. Redovisning:
Kriterier för C-A: Du tar reda på formeln för vattnets lyftkraft, Arkimedes princip, och undersöker om den gäller i Algodoo. |
Rörelsemängd - Bollar i vakuum
Rörelsemängden hos ett föremål som rör sig är produkten av massan och hastigheten.
Rörelsemängd betecknas vanligen med [math]\displaystyle{ \mathbf{p} }[/math] och är en vektor och rörelsemängden kan då skrivas
- [math]\displaystyle{ \mathbf{p}= m \mathbf{v} }[/math]
där:
- [math]\displaystyle{ \mathbf{p} }[/math] är rörelsemängden (vektor)
- [math]\displaystyle{ \ m }[/math] är massan (skalär)
- [math]\displaystyle{ \mathbf{v} }[/math] är hastigheten (vektor)
Wikipedia skriver om Rörelsemängd
Exempel: Till höger ser du två klossar som glider friktionsfritt och studsar med elastiska stötar vilket innebär att det är perfekt studs. Ingen energi går förlorad i kollisionerna.
Uppgift
Läs gärna Wikipedia skriver om ideala_gaslagen om hur tryck, volym och temperatur förhåller sig till varandra i en ideal gas.
| Uppgift |
|---|
| Den främmande partikeln
Min Algodoo som visar gasen som partiklar ser du i filmen. Beskriv vad som händer i filmen. Förklara vad som händer i gasen. |
Rörelseenergi och lägesenergi
Energi är kraft
- E = F s
- E_L = m g h
- E_R = m v2/2
Min Newtons vagga. ???
En skateboardåkare kanske. Se ovan...
| Uppgift |
|---|
| Undersök energier i Algodoo
Konstruera någon u-ramp eller backe och något som glider eller rullar. Slå på graffunktionen och se om lägesenergin omvandlas till rörelseenergi. Hur stora förluster har du på grund av luftmotstånd, friktion och annat. Redovisning: Gör en kort rapport med bilder och text som förklarar hur energin förändras från lägesenergi till rörelseenergi. Redogör för vilka förluster du har. Ladda upp en pdf med din rapport på Progress: Algodoo.
|
Fler begrepp
Masscentrum
Tyngdpunkt
Basyta
teoridokument behövs
Hållfasthet
Optik
Det finns färdiga komponenter men mitt Algodoo hänger sig då.
Den som vill kan bygga egna linser av glas och använda lasern men detta är något vi får utveckla i Fysik 2.
Goldbergmaskinen
Titta på några filmer
- Physics AP
- Armtek - Rube Goldberg - An Epic Domestic Contraption
- https://www.youtube.com/watch?v=s-SQwMtG4Pc
Sök på Algobox efter
- Ultimate Rube Goldberg
- Rube Awakening
- eller något
| Uppgift |
|---|
| Slutuppgift - Bygg en Goldbergmaskin
Bygg en egen Goldbergmaskin som använder så många fysikaliska eller mekaniska principer som möjligt.
Skriv en förklaring i text och bild och redovisa de principer du använt. Lägg upp den på Algobox. Filma den och lägg in filmens adress på Progress. Bedömningen tar hänsyn till konstruktionens tekniska nivå, visade fysikaliska principer samt hur kul den är. |
Exempel på Goldbergmaskiner
Redovisningar av funktionen och fysiken bakom Goldbergmaskiner
Skapa en strandvarelse inspirerad av Theo Jansen med Algodoo
Det här är ett bonusprojekt du kan göra om du vill.
Länken går till en sida med inspirationsmaterial om The Jansens självgående maskiner.
Slut på det inbäddade Lärobjektet Algodoo