Mekanik FK2002m. Kraft och rörelse I

Relevanta dokument
Mekanik FK2002m. Kraft och rörelse II

Mekanik FK2002m. Kinetisk energi och arbete

Mekanik FK2002m. Potentiell energi och energins bevarande

Mekanik FK2002m. Vektorer

Mekanik FK2002m. Kinematik i flera dimensioner

Föreläsning 2,dynamik. Partikeldynamik handlar om hur krafter påverkar partiklar.

Mekanik HI Andreas Lindblad

Ord att kunna förklara

Inlämningsuppgift 1. 1/ Figuren visar ett energischema för Ulla som går uppför en trappa. I detta fall sker en omvandling av energi i Ullas muskler.

2 NEWTONS LAGAR. 2.1 Inledning. Newtons lagar 2 1

Introduktion till Biomekanik - Statik VT 2006

Biomekanik, 5 poäng Introduktion -Kraftbegreppet. Mekaniken är en grundläggande del av fysiken ingenjörsvetenskapen

Laboration 2 Mekanik baskurs

Laboration 1 Mekanik baskurs

Sid Tröghetslagen : Allting vill behålla sin rörelse eller vara i vila. Bara en kraft kan ändra fart eller riktning på något.

Grundläggande om krafter och kraftmoment

Introhäfte Fysik II. för. Teknisk bastermin ht 2018

Newtons 3:e lag: De par av krafter som uppstår tillsammans är av samma typ, men verkar på olika föremål.

II. Partikelkinetik {RK 5,6,7}

STORSEMINARIET 3. Amplitud. frekvens. frekvens uppgift 9.4 (cylindriskt rör)

VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO

Allmänt om kraft. * Man kan inte se, känna eller ta på en kraft, men däremot kan man se verkningarna av en kraft.

Laboration 2 Mekanik baskurs

Introduktion till Biomekanik, Dynamik - kinetik VT 2006

VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO

Lösningar Kap 11 Kraft och rörelse

Rep MEK föreläsning 2

Repetitionsuppgifter i Fysik 1

(Eftersom kraften p. g. a. jordens gravitation är lite jämfört med inbromsningskraften kan du försumma gravitationen i din beräkning).

Mekanik FK2002m. Repetition

Krafter och Newtons lagar

Datum: Författare: Olof Karis Hjälpmedel: Physics handbook. Beta Mathematics handbook. Pennor, linjal, miniräknare. Skrivtid: 5 timmar.

Kraft och rörelse åk 6

Biomekanik Belastningsanalys

12.6 Heat equation, Wave equation

Mekanik FK2002m. Rotation

Laboration 1 Mekanik baskurs

Målsättningar Proffesionell kunskap. Kunna hänvisa till lagar och definitioner. Tydlighet och enhetliga beteckningar.

Mekanik Föreläsning 8

Upp gifter. 1. På ett bord står en temugg. Rita ut de krafter som verkar på muggen och namnge dessa.

NEWTONS 3 LAGAR för partiklar

Planering mekanikavsnitt i fysik åk 9, VT03. och. kompletterande teorimateriel. Nikodemus Karlsson, Abrahamsbergsskolan

=v sp. - accelerationssamband, Coriolis teorem. Kraftekvationen För en partikel i A som har accelerationen a abs

Biomekanik, 5 poäng Jämviktslära

" e n Föreläsning 3: Typiska partikelrörelser och accelerationsriktningar

Tentamensskrivning i Mekanik (FMEA30) Del 1 Statik och partikeldynamik

KOMIHÅG 10: Effekt och arbete Effekt- och arbetslag Föreläsning 11: Arbete och lagrad (potentiell) energi

4. Deformerbara kroppar och fluider [Pix-SE, IR-11]

Krafter och Newtons lagar

Module 6: Integrals and applications

1. Beskriv Newtons tre rörelselagar. Förklara vad de innebär, och ge exempel! Svar: I essäform, huvudpunkterna i rörelselagarna.

Sammanfattning hydraulik

Working with parents. Models for activities in science centres and museums

Kursens olika delar. Föreläsning 0 (Självstudium): INTRODUKTION

Datum: , , , ,

Övningstenta Svar och anvisningar. Uppgift 1. a) Hastigheten v(t) får vi genom att integrera: v(t) = a(t)dt

Komihåg 5: ( ) + " # " # r BA Accelerationsanalys i planet: a A. = a B. + " # r BA

Det här ska du veta. Veta vad som menas med kraft och i vilken enhet man mäter det i. Veta vad som menas motkraft, bärkraft, friktionskraft

Laboration: Krafter och Newtons lagar

Kursupplägg Vecka 11-19

Tentamen: Baskurs B i Fysik, del1, 4p kl

Massa och vikt Mass and weight

TFYA16: Tenta Svar och anvisningar

3. Om ett objekt accelereras mot en punkt kommer det alltid närmare den punkten.

Tentamen i Fysik TEN 1:2 Tekniskt basår

university-logo Mekanik Repetition CBGA02, FYGA03, FYGA07 Jens Fjelstad 1 / 11

Densitet Tabellen nedan visar massan och volymen för olika mängder kopparnubb.

Målsättningar Proffesionell kunskap om mekanik. Kunna hänvisa till lagar och definitioner. Tydlighet och enhetliga beteckningar.

GÖTEBORGS UNIVERSITET Institutionen för fysik LÖSNINGAR TILL TENTAMEN I MEKANIK B För FYP100, Fysikprogrammet termin 2

Tillämpad biomekanik, 5 poäng Övningsuppgifter

Lösningsförslat ordinarie tentamen i Mekanik 2 (FFM521)

Kraft, tryck och rörelse

# o,too 26L 36o vq. Fy 1-mekaniken i sammandrag. 1 Rörelsebeskrivning (linjebunden rörelse) )-'f* 1.1 Hastighet och acceleration, allmänt

Rörelsemängd och energi

Hur kan en fallskärm flyga?

17 januari 2014 sida 1 # 1 ERRATA ELEKTRODYNAMIK I NYTT LJUS UPPLAGA 1

KUNGL TEKNISKA HÖGSKOLAN INSTITUTIONEN FÖR MEKANIK Richard Hsieh, Karl-Erik Thylwe

Biomekanik, 5 poäng Kinetik

Kollisioner, impuls, rörelsemängd kapitel 8

KONTROLLSKRIVNING. Fysikintroduktion för basterminen. Datum: Tid: Hjälpmedel:

Repetition Mekanik Fy2 Heureka 2: kap. 2, 3.1-3, version 2016

Mekanik Laboration 3 (MB3)

När du har arbetat med det här ska du kunna: förklara vad som menas med en rörelse genom att ge exempel på hastighet, acceleration och fritt fall.

6.2 Partikelns kinetik - Tillämpningar Ledningar

Tentamensskrivning i Mekanik - Dynamik, för M.

Introduktion till Biomekanik - Statik VT 2006

Svar och anvisningar

Övningar Arbete, Energi, Effekt och vridmoment

Vad vi ska prata om idag:

Projekt: Filmat tornfall med modell av tornet. Benjamin Tayehanpour, Adrian Kuryatko Mihai

Prov Fysik 1 Värme, kraft och rörelse

Lufttryck. Även i lufthavet finns ett tryck som kommer av atmosfären ovanför oss.

WALLENBERGS FYSIKPRIS

Planetrörelser. Lektion 4

Extra uppgifter till kapitel 3:

A QUEST FOR MISSING PULSARS

HYDRAULIK Rörströmning I

Svar: Inbromsningssträckan ökar med 10 m eller som Sören Törnkvist formulerar svaret på s 88 i sin bok Fysik per vers :

Introduktion till Biomekanik - Statik VT 2006

14. Elektriska fält (sähkökenttä)

Transkript:

Mekanik FK2002m Föreläsning 4 Kraft och rörelse I 2013-09-05 Sara Strandberg SARA STRANDBERG P. 1 FÖRELÄSNING 4

Introduktion Hastighet Langt under 3x10 8 Nara : 3x10 8 Storlek 10 9 Langt over : 10 9 Klassisk mekanik Kvant mekanik Relativistisk mekanik Kvantfalt teori : Nara : SARA STRANDBERG P. 2 FÖRELÄSNING 4

Newtons första lag Innan Newtons lagar så trodde man att en kraft behövdes för att hålla en kropp i rörelse. Naturlig slutsats eftersom t.ex. friktion gör att föremål i vår vardag tenderar att sakta in och stanna. Men om vi låter ett föremål glida på en friktionsfri yta ser vi att föremålet rör sig med konstant hastighet så länge igen kraft verkar på det. Newtons första lag: En kropp förblir i vila eller i likformig rörelse så länge inga yttre krafter verkar på kroppen. SARA STRANDBERG P. 3 FÖRELÄSNING 4

Kraft Kraft är en vektorstorhet, och har både en storlek och en riktning. Krafter följer vektorlagarna φ (addition etc). Fcos φ x Superpositionsprincipen: Om ett föremål påverkas av fler krafter är det den resulterande kraften (vektorsumman av krafterna) som bestämmer rörelsen. Newtons första lag: En kropp förblir i vila eller i likformig rörelse så länge ingen resulterande yttre kraft verkar på kroppen. Enheten för kraft är Newton N = kgm/s 2. Krävs alltså en kraft av en Newton för att en kropp på ett kg ska accelerera med 1 m/s 2. Finns kontaktkrafter (friktion, tryck, dragkraft m.m.) och avståndskrafter ( gravitationskraft, magnetisk kraft m.m.). y φ Fsin SARA STRANDBERG P. 4 FÖRELÄSNING 4

Kraftdiagram eller frikroppsdiagram F 2 F 1 x F 2 F 1 x 1. Rita upp koordinatsystemet. 2. Rita objektet som en punkt. 3. Rita de externa krafter som verkar på objektet. Längden på pilen motsvarar kraftens storlek. SARA STRANDBERG P. 5 FÖRELÄSNING 4

Question 5 Figure 5-22 shows overhead views of four situations in which forces act on a block that lies on a frictionless floor. If the force magnitudes are chosen properly, in which situations is it possible that the block is (a) stationary and (b) moving with a constant velocity? F 1 F2 F1 F2 F 1 F3 F1 F 2 F 2 F 3 SARA STRANDBERG P. 6 FÖRELÄSNING 4

Inertialsystem Newtons första lag gäller bara i så kallade inertialsystem. Eller snarare - ett inertialsystem är ett i vilket Newtons lagar är giltiga. Är jorden ett inertialsystem? - Egentligen inte eftersom jorden roterar. - Men på små avstånd är dessa effekter försumbara. Vi kommer att betrakta jorden som ett inertialsystem. SARA STRANDBERG P. 7 FÖRELÄSNING 4

Newtons andra lag Föremål med massa m placerat på friktionsfritt underlag. Accelerationen ökar när fjäderkraften ökar och omvänt. Accelerationen minskar när massan ökar och omvänt. Newtons andra lag: Den resulterande kraft som verkar på en kropp är proportionell mot kroppens massa och mot kroppens acceleration. Fnet = m a Kan delas upp i sina komposanter: F net,x = m a x, F net,y = m a y, F net,z = m a z SARA STRANDBERG P. 8 FÖRELÄSNING 4

Problem 1 Only two horizontal forces act on a 3.0 kg body that can move over a frictionless floor. One force is 9.0 N, acting due east, and the other is 8.0 N, acting 62 north of west. What is the magnitude of the body s acceleration? SARA STRANDBERG P. 9 FÖRELÄSNING 4

Problem 8 A 1.50 kg object is subjected to three forces that give it an acceleration a = (8.00 m/s 2 )î+(6.00 m/s 2 )ĵ. If two of the three forces are F 1 = (30.0 N)î+(16.0 N)ĵ and F 2 = (12.0 N)î+(8.00 N)ĵ, find the third force. SARA STRANDBERG P. 10 FÖRELÄSNING 4

Gravitation och tyngd Den gravitationella kraften drar en kropp i riktning mot en annan kropp. y Från Newtons andra lag: F g = m( g), F g = mg F g = F g ĵ = mgĵ = m g En kropps tyngd W är ett mått på gravitationens påverkan. Mer formellt, W är storleken av den kraft som behövs för att balansera den gravitationella kraften och motverka fritt fall. F g W F g = m 0 W = F g = mg SARA STRANDBERG P. 11 FÖRELÄSNING 4

Normalkraften Normalkraften är den vinkelräta komposanten av den kontaktkraft som hindrar ett objekt att tränga igenom en yta. Från Newtons andra lag får vi: F N F g = ma y, F N mg = ma y F N = mg +ma y = m(g +a y ) [a y = 0 ] F N = mg SARA STRANDBERG P. 12 FÖRELÄSNING 4

Friktion och spännkraft Friktionen f är en kraft som verkar mellan en kropp och ytan. Riktad längs ytan, i motsatt riktning mot rörelsen. Spännkraft T är kraften i t.ex. ett snöre som fästs i en kropp och som någon drar i. Spännkraften är riktad ifrån kroppen och längs snöret. SARA STRANDBERG P. 13 FÖRELÄSNING 4

Problem 14 A block with a weight of 4.0 N is at rest on a horizontal surface. A 1.0 N upward force is applied to the block by means of an attached vertical string. What are the (a) magnitude and (b) direction of the force of the block on the horizontal surface? SARA STRANDBERG P. 14 FÖRELÄSNING 4

Newtons tredje lag Newtons tredje lag: Två kroppar som verkar på varandra med krafter utsätter varandra för lika stora men motsatt riktade krafter. F BA F AB x SARA STRANDBERG P. 15 FÖRELÄSNING 4

Problem 17 In Fig. 5-36, let the mass of the block be 8.5 kg and the angle θ be 30. Find (a) the tension in the cord and (b) the normal foce acting on the block. (c) If the cord is cut, find the magnitude of the resulting acceleration of the block. SARA STRANDBERG P. 16 FÖRELÄSNING 4

Problem 31 A block is projected up a frictionless inclined plane with initial speed v 0 = 3.50 m/s 2. The angle of incline is θ = 32.0. (a) How far up the plane does the block go? (b) How long does it take to get there? (c) What is its speed when it gets back to the bottom? SARA STRANDBERG P. 17 FÖRELÄSNING 4

Sammanfattning Nu vet ni allt om Newtons lagar. Nästa gång blir det krafter som tar med komplicerade uttryck (friktion och andra typer av motstånd). SARA STRANDBERG P. 18 FÖRELÄSNING 4