Partikeldynamik. Dynamik är läran om rörelsers orsak.

Relevanta dokument
Partikeldynamik. Fjädervåg. Balansvåg. Dynamik är läran om rörelsers orsak.

PARTIKELDYNAMIK Def.: partikel utsträckning saknar betydelse Def. : Dynamik orsakar växelverkan kraft, F nettokraften

TFYA16: Tenta Svar och anvisningar

Jämviktsvillkor för en kropp

Hjälpmedel: Penna, papper, sudd, linjal, miniräknare, formelsamling. Ej tillåtet med internetuppkoppling: 1. Skriv ditt för- och efternamn : (1/0/0)

Stela kroppars rörelse i ett plan Ulf Torkelsson

Exempel: En boll med massa m studsar mot ett golv. Alldeles innan studsen vet man att hastigheten är riktad

2 Jämvikt. snitt. R f. R n. Yttre krafter. Inre krafter. F =mg. F =mg

LÖSNINGAR TILL TENTAMEN I FYP302 MEKANIK B

Stelkroppsdynamik i tre dimensioner Ulf Torkelsson. 1 Tröghetsmoment, rörelsemängdsmoment och kinetisk energi

2B1115 Ingenjörsmetodik för IT och ME, HT 2004 Omtentamen Måndagen den 23:e aug, 2005, kl. 9:00-14:00

Tentamen i mekanik TFYA16

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

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

II. Partikelkinetik {RK 5,6,7}

Centrala Gränsvärdessatsen:

Grundläggande om krafter och kraftmoment

Sammanfattning. Härledning av LM - kurvan. Efterfrågan, Z. Produktion, Y. M s. M d inkomst = Y >Y. M d inkomst = Y

Flode. I figuren har vi också lagt in en rät linje som någorlunda väl bör spegla den nedåtgående tendensen i medelhastighet för ökande flöden.

För de två linjerna, 1 och 2, i figuren bredvid gäller att deras vinkelpositioner, θ 1 och θ 2, kopplas ihop av ekvationen

Chalmers, Data- och informationsteknik DAI2 samt EI3. Peter Lundin. Godkänd räknedosa

Mätfelsbehandling. Lars Engström

Beräkna standardavvikelser för efterfrågevariationer

Kvalitetssäkring med individen i centrum

FK2002,FK2004. Föreläsning 5

LJUSETS REFLEKTION OCH BRYTNING. Att undersöka ljusets reflektion i plana speglar och brytning i glaskroppar.

saknar reella lösningar. Om vi försöker formellt lösa ekvationen x 1 skriver vi x 1

FÖRDJUPNINGS-PM. Nr Kommunalt finansierad sysselsättning och arbetade timmar i privat sektor. Av Jenny von Greiff

odeller och storlekarw

Performansanalys LHS/Tvåspråkighet och andraspråksinlärning Madeleine Midenstrand

Blixtkurs i komplex integration

Vinst (k) Sannolikhet ( )

på fråga 6 i tävlingen för matematiklärare. 'l.

Begreppet rörelsemängd (eng. momentum) (YF kap. 8.1)

Föreläsning i Elektromagnetisk fältteori: Vektoranalys

Experimentella metoder 2014, Räkneövning 5

Arbetslivsinriktad rehabilitering för sjukskrivna arbetslösa funkar det?

Optimering av underhållsplaner leder till strategier för utvecklingsprojekt

Tentamen i Dataanalys och statistik för I den 5 jan 2016

Del A Begrepp och grundläggande förståelse.

Handlingsplan. Grön Flagg. Stadionparkens förskola

Kap Första huvudsatsen (HS). Teori och begrepp.

Beställningsintervall i periodbeställningssystem

Faradays lag. ger. Låt oss nu bestämma den magnetiska energin för N st kopplade kretsar. Arbetet som kretsarnas batterier utför är

Bras-Spisen, ett bra val till din öppna spis!

Billigaste väg: Matematisk modell i vektor/matrisform. Billigaste väg: Matematisk modell i vektor/matrisform

SVÅRT UTAN SNARARE OMÖJLIGT - PA DET STADIUM., SOM PROJEKTET F N BEFINNER SIG.

1. a Vad menas med medianen för en kontinuerligt fördelad stokastisk variabel?

Kraft, tryck och rörelse

FÖRDJUPNINGS-PM. Nr Kommunalt finansierad sysselsättning och arbetade timmar i privat sektor. Av Jenny von Greiff

GRÄNSBETECKNINGAR _ ALLMÄN PLATS KVARTERSMARK :B,H ' =-'.=.' ~ 1-~.1-._. - J. K Ll_ ,0 Föreskriven höjd över nollplanet.

Ur KB:s samlingar Digitaliserad år 2013

Handlingsplan. Grön Flagg. Hamregårds förskola

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

Riktlinjer för avgifter och ersättningar till kommunen vid insatser enligt LSS

Stressbegreppet. Stressnivån stiger t ex. Stress och risken för stressrelaterade sjukdomar Sjukgymnastutbildningen KI, T2

Grön Flagg-rapport Förskolan Kalven 20 jan 2016

Mekanik Föreläsning 8

Med funktioner som en lcd display med 10 olika träningsprogram, erbjuder denna cykel en variationsrik träning.

Primär- och sekundärdata. Undersökningsmetodik. Olika slag av undersökningar. Beskrivande forts. Beskrivande forts

Basåret, Fysik 2 25 februari 2014 Lars Bergström

Lösningar modul 3 - Lokala nätverk

FRÅN MASSA TILL TYNGD

Krafter och Newtons lagar

Tillfälliga elanläggningar (Källor: SEK handbok 415 oktober 2007, SS kap 704, ELSÄK-FS)

TNK049 Optimeringslära

Handlingsplan. Grön Flagg. Bosgårdens förskolor

Handlingsplan. Grön Flagg. Berga förskola

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

Förklaring:

rm o rs W e d n r: A e n tio stra Illu Grön Flagg-rapport Förskolan Linden 8 jun 2014

Laser Distancer LD 420. Bruksanvisning

Bruksanvisning och monteringshandledning

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

Introduktion till Biomekanik, Dynamik - kinetik VT 2006

2 NEWTONS LAGAR. 2.1 Inledning. Newtons lagar 2 1

Grön Flagg-rapport Borrby förskola 18 maj 2015

Lektion 8 Specialfall, del I (SFI) Rev HL

5. Elektrisk ström Introduktion Kontinuitetsekvationen

Hjortdjurens inverkan på tillväxt av produktionsträd och rekrytering av betesbegärliga trädslag

Skolbelysning. Ecophon, fotograf: Hans Georg Esch

En studiecirkel om Stockholms katolska stifts församlingsordning

VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO

Repetitionsuppgifter i Fysik 1

Att identifiera systemviktiga banker i Sverige vad kan kvantitativa indikatorer visa oss?

Slumpvariabler (Stokastiska variabler)

Ekonomihögskolan Lunds Universitet Vårterminen Priset på Poker. En studie av efterfrågeelasticiteten på Internetpoker.

OBS! Dina högtalare (medföljer ej) kan skilja sig från de som visas på bild i denna bruksanvisning. modell RNV70 HIFI-SYSTEM

Om ja, hur har ni lagt upp och arbetat i Grön Flagg-rådet/samlingarna med barnen och hur har det upplevts?

Projekt i transformetoder. Rikke Apelfröjd Signaler och System rikke.apelfrojd@signal.uu.se Rum 72126

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

Biomekanik, 5 poäng Masscentrum

VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO

Snabbguide. Kaba elolegic programmeringsenhet 1364

Introhäfte Fysik II. för. Teknisk bastermin ht 2018

2014 års brukarundersökning inom socialtjänstens vuxenavdelning i Halmstads kommun

Handlingsplan. Grön Flagg. Saltängens förskola

Innehåll: har missbrukat jämfört med om man inte har. missbrukat. Risk 1 Odds Risk. Odds 1 Risk. Odds

Steg 1 Arbeta med frågor till filmen Jespers glasögon

Transkript:

Partkeldynamk Dynamk är läran om rörelsers orsak. Tung och trög massa Massa kan defneras på två sätt. Den ena baserar sg på att olka massor attraheras olka starkt av jordens gravtaton. Att två massor är lka kan tex bestämmas med en balansvåg eller en fjädervåg där fjäderns uttänjnng är proportonell mot massan. Enlgt denna defnton är massa ett mått på hur gravtatonen påverkar en kropp, man talar om "tung massa". Den andra defntonen är: Massan anger vlken kraft som åtgår för att ge en kropp en vss acceleraton, "trög massa". Balansvåg jädervåg m m

Newtons I:a lag (tröghetslagen) En partkel är fr om den nte påverkas av några krafter (fnns det?) net m 0 r partkel v konstant En fr partkel befnner sg vla eller rör sg med konstant hastghet (dvs en rät lnje) Detta är Newtons I:a lag även kallad tröghetslagen. Observera att även observatören av rörelsen måste vara fr (fnns det?), dvs. mätnngen måste göras ett nertalsystem. Ett nertalsystem accelererar nte (och får därför nte rotera, eftersom rotaton nnebär acceleraton).

Newtons II:a lag net 0 v net Om ändras hastgheten samma rktnng som Om en nettokraft verkar på en kropp ändras hastgheten (accelererar den) I samma rktnng som nettokraften. Expermentellt har man vsat att för en gven kropp gäller: a m net a a m Om en extern kraft påverkar en kropp accelererar den med samma rktnng som kraften. Massan hos kroppen gånger acceleratonen hos kroppen är lka med nettokraften som påverkar kroppen

Newtons II:a lag Newtons II:a lag ma xˆ yˆ x, y, z, x, max, y, may, z, zˆ 3 "Newton" N= [kg m/s 2 ] ma z 2 1 Detta ger en andra defnton av massa: Massan anger vlken kraft som åtgår för att ge en kropp en vss acceleraton, "trög massa". trög massa = tung massa Därför får alla kroppar samma acceleraton ett gravtatonsfält (ca 9.8 m/s 2 på jorden). W=mg Tyngden W är den kraft som krävs för att förhndra en kropp med massan m att falla pga gravtatonsacceleratonen.

Newtons III:e lag Om en kropp påverkar en annan med en gven kraft så återverkar den senare kroppen på den första med en lka stor men motsatt rktad kraft 1 2 2 Newtons III:e lag 1 Exempel: 1

Kraftjämvkt 1 2 3 4... 0 eller x 0 0 0 y Vd jämvkt är partkeln vla eller rör sg med konstant hastghet z 0 Exempel kropp på lutande plan Jämvkt när + W + N = 0 X: Wsn = 0 eller = Wsn Y: N Wcos = 0 eller N = Wcos Exempel: 2

Tröghetskrafter Med tröghetskrafter menas krafter som uppstår accelererade koordnatsystem. Betraktas stuatonen från ett nertalsystem (utan acceleraton) kommer tröghetskrafterna nte att ngå beskrvnngen. S a r S m a mätt S a mätt S a = a a r rån S mäts = ma rån S mäts = ma S är nertalsystem = ma = m(a a r )= ma r f = ma r Tröghetskraft (Kallas även fktv eller skenbar kraft) S accelererar relatvt S med a r m är massan hos kroppen

Tröghetskrafter Ex. 1 Person accelererande bl S: Jorden S : Blen m: Personens vkt a = 0 eftersom personen stter stll blen a r = blens acceleraton postv x-rktnng Betraktat utfrån (S): Personen accelererar med a r eftersom den påverkas med kraften =ma r från blen som verkar postv x-rktnng Personen nne blen: Jag stter stll men påverkas av en kraft f = ma r (mnustecknet vsar att kraften verkar negatv x-rktnng) S S a r m a mätt S a mätt S S är nertalsystem S accelererar relatvt S m är massan hos kroppen

Ex. 2 Sten ett snöre som snurrar runt Tröghetskraften centrfugalkraft S är ett nertalsystem (accelererar ej) S systemet roterar med stenen som är fäst med ett snöre centrum. Snöret har längden R. R Sett från S: Stenen roterar med vnkelhastghet w, och har en centrpetalacceleraton. Eftersom den accelererar n mot centrum måste den påverkas av en kraft från snöret denna rktnng som är lka med: 2 2 ma, a w Rrˆ mw Rrˆ s Sett från S : Stenen står stll och påverkas av två krafter: En 2 utåtrktad centrfugalkraft c mw Rrˆ och en lka stor och 2 motrktad kraft snöret s mw Rrˆ. Dessa krafter tar ut varandra så stenen befnner sg vla här. s

Tröghetskraften corolskraft w v Sett utfrån. Plattan roterar. Kulan går rakt fram och mssar. Sett från plattan. Ingen rotaton. Kulans kurva tycks böja av åt höger. Tänk er att fgurerna vsar en platta fäst vd nordpolen. Perfern kommer då att röra sg moturs. Sett från ett nertalsystem kommer en kula att färdas en rät lnje om den skjuts ut från centrum. Skytten sktar mot den röda punkten som roterar med plattan. Då plattan roterar kommer kulan att mssa punkten. Corolskraften gör att partkelbanor avlänkas åt höger på norra halvklotet, vlket bl.a. leder tll den karaktärstska rotatonen hos vädersystem.

undamentala krafter I naturen Statstska (makroskopska) krafter orsakas av fundamentala krafter när ett väldgt stort antal partklar är nvolverade Gravtaton undamentala krafterna Elektromagnetsk (Delas ofta upp elektrostatsk och magnetsk) Starka krafter Svaga krafter Endast verksamma atomkärnor

rktonskrafter mellan fasta ämnen N W mg rktonskraften f är summan av en enorm mängd ndvduella växelverknngar mellan atomer och molekyler ytorna ("statstsk kraft"). f är alltd motrktad rörelsen på kroppen. Emprskt gäller: f m k N vd gldnng f m s N vla m k är knetsk frktonskoeffcent m s är statsk frktonskoeffcent Normalt är m s m k Exempel: 3 Rörelse uppåt Rörelse nedåt

rktonskrafter vätskor och gaser När en kropp rör sg en vätska eller en gas kan frktonskraften ofta approxmeras som en kraft motrktad rörelsen och proportonell mot hastgheten. ör vätskor gäller för lägre hastgheter: f = Khv Vskostetskoeffcenten h (eta) beror på vätskans egenskaper f "Drag coeffcent" K (Kappa) beror på föremålets geometr (OBS: ör högre hastgheter gäller sambandet f = Dv 2 där D är en motståndskoeffcent) Kraftekvatonen för rörelse vätska med konstant yttre kraft : ma = Khv v =mg Nettokraften ger en acceleraton som ökar v, vlket sn tur ger lägre nettokraft. Efter en td nås en maxmal gränshastghet v L = /Kh Hastghet som funkton av t då en kropp faller genom en vskös vätska Vd frtt fall är = mg vlket ger v L = mg /Kh

Arkmedes prncp Om kroppens och vätskans täthet är relatvt lka måste hänsyn tas tll vätskans lyftkraft enlgt Arkmedes prncp. När en kropp sänks ned delvs eller helt en vätska (flud) så kommer kroppen att utsättas för en flytkraft av den omgvande fluden. Den kraften är uppåtrktad och lka stor som tyngden på den undanträngda fluden.

Arkmedes prncp Dvs. kroppen känner en uppåtrktad lyftkraft (eng. buoyancy) lka med det bortträngda medets tyngd m g. Gränshastgheten v L blr då: Kraftekvatonen för rörelse vätska (flud) : Newton II: ma = f + b +W= Khv m g+mg Gränshastgheten v L uppnås då kroppen slutar att accelerera (a=0). f b =m g -Khv L m g+mg=0 -> v L (m - m )g /Kh Om V är kroppens volym, r dess denstet och r vätskans denstet: v L = (r - r )Vg /Kh W=mg Exempel: 4