<%@LANGUAGE="JAVASCRIPT" CODEPAGE="1252"%> ASTEL - FYKE-opas
       
 

 

HUVUDMENYN

RÖRELSE OCH JÄMVIKT

1. RÖRELSE
Klassificering av rörelse
Tröghet
Rörelse och växelverkan
En rörelse kan förändras bara genom växelverkan
Olika slag av växelverkan
En kropps inverkan på hur dess rörelse förändras

2. MÄTNING AV RÖRELSE, KRAFT OCH MASSA
Hastighet
Acceleration
Växelverkan och kraft

3. JÄMVIKT
Tyngdpunkt
Olika slag av jämvikt
Då kroppar faller omkull
Mekaniska maskinner
Hävstången
Lutande planet
Blocket

 

   

Hastighet

I idrottstävlingar tar man vanligen reda på hur lång tid en rörelse tar. Man vill veta hur lång tid det tar att röra sig en viss sträcka. Men det är inte alltid tillräckligt att bara mäta tiden. Om man t.ex. vill jämföra två F1-banor med varandra, behöver man information om medelhastigheten, med vilken man har kört på banorna. Banorna kan då klassificeras som långsamma och som snabba.

Hastigheten är en användbar storhet också då man önskar uppskatta hur lång tid det tar att färdas en given sträcka (t.ex. vägverkets tjänster).

I följande scheman beskrivs olika rörelser med hjälp av läges- och tidsangivelser.

a) bil som kör i rusningstrafik


b) man åker långsamt med sparkbräde


c) man åker snabbt med sparkbräde


d) Piko och Nano springer i kapp


Uppgift 12:

Hur beskriver du de rörelser som framställs i dessa scheman? Vad är skillnaden i framställningen av åkningen på ett långsamt och ett snabbt sparkbräde? Vem vinner vid kapplöpningen?

I rusningstrafik är en bils rörelse ryckig. Rörelsens hastighet förändras ofta, eftersom man ibland kör fort och ibland står nästan på stället. När man åker med ett sparkbräde, är däremot rörelsen jämnare, vilket också Pikos och Nanos kapplöpning är. Rörelsen är likformig. I rusningstrafik varierar avläsningen på bilens hastighetsmätare under körningens gång. På en motorväg kan man däremot köra med nära nog konstant hastighet.

Bestämning av en rörelses hastighet v med hjälp av den tillryggalagda vägen s och den använda tiden t förutsätter att rörelsen är likformig, dvs. att rörelsen är likadan under hela den tid som den pågår. Detta innebär att hastigheten representeras av lutningen för den räta linje som mätpunkterna bestämmer, dvs. av den fysikaliska riktningskoefficienten för ifrågavarande räta linje. Hastigheten fås då som vägen dividerad med tiden, v = s/t. Kroppen har rört sin snabbare, ju större den räta linjens lutning är. Jämför t.ex. snabb åkning med långsam åkning på ett sparkbräde.

Eftersom hastigheten vid rusningstrafik varierar kraftigt, kan man, då hastigheten efterfrågas, ange den som hastighetens medelvärde eller medelhastighet. Denna får man fram genom att dividera den tillryggalagda vägen med den använda tiden. Om det t.ex. på morgonen vid rusningstrafik tar 0,75 h dvs. tre kvarts timme att fara till arbetet och vägen är 35 kilometer, räknar man ut medelhastigheten med hjälp av formel v = s/t och erhåller ca 47 km/h.

I vår omgivning förekommer det ganska sällan, att en likformig rörelse förblir likformig någon längre tid. Åkning med sparkbräde utgör likväl ett exempel på en rörelse, som i det närmaste är likformig. De krafter, som motverkar brädets rörelse, övervinns genom att man sparkar markytan bakåt, varvid markytan skuffar sparkaren och sparkbrädet framåt. De krafter som påverkar sparkbrädet upphäver då varandras verkan. I Pikos och Nanos försök att slå iväg en puck bromsades puckens rörelse både på asfalten och isen av friktionen dvs. av puckens växelverkan med underlaget, men i rymden fortsatte pucken att röra sig likformigt, vilket innebär att dess hastighet i rymden förblev oförändrad.

Hastigheten beskriver, hur kort/lång tid det tar att färdas en given sträcka.

Uppgift 13:
Uppskatta med vilken hastighet a) en cyklist b) en promenerande människa c) en formula-bil d) vinden e) en snigel rör sig.

Uppgift 14:
Ge exempel på likformiga eller nästan likformiga rörelser, som utförs av mycket stora och mycket små kroppar.

Uppgift 15:
Planera med eleverna hur man kunde genomföra en mätning av hastigheten, då man promenerar, går uppför trappor eller åker cykel. Tanken är att en elev vandrar med så jämn hastighet som möjligt och de övriga eleverna mäter mellantider vid bestämda punkter av promenadvägen. Vilken utrustning behövs för detta? Inför resultaten i ett (väg, tid)-koordinatsystem. Hur placerar sig punkterna i koordinatsystemet? Hur framgår rörelsens likformighet av grafen?

Uppgift 16:
Av den följande bilden framgår Nanos och Pikos lägen sekund för sekund då de springer i kapp. a) Jämför leptoniernas hastigheter med varandra. b) Nano startar före Piko. Hinner Piko ifatt Nano?