Del E Krefter
 

 

Jf: Ting faller ikke like fort, D02 Fallparabel i fritt fall  D04 Kanonvogna, E10 Lys i fritt fall E11 Pendel og kast med variabel g E12 Lokalt lodd- og vannrett E13 Maxwells jojo E14 Hva veier sanduret? E15 Fall i rettvinklet trekant E16 Keplerbevegelse i trakt E17 Fysikk på roterommet:  Fall s 72 ff	Hvis ingen andre krefter enn tyngden virker på et legeme, er det i fritt fall. Ved vanlige kast er det alltid luftmotstand, men ved små hastigheter kan man ofte se bort fra den. Vi skal tenke oss et kast med start i origo og med startfarten  c = iu + jv, der u = c cos a og v = c sin a . a er vinkelen mellom startfarten og horisontalplanet. Tyngdeakselerasjonen er g, og ved tidspunktet t etter starten er posisjonen: x = u t = v t + ½ g t 2 Av dette kan vi regne ut maksimal høyde ym = v2/(2g) og kastlengde  xm = uv/g = (c2 sin a cos a )/g
Modeller av fritt fall
Stikkord: Kast Tyngde Vektløshet Fall	Et legeme ligger eller glir på et skråplan. Hvis bevegelsen er langsom, kan vi se bort fra luftmotstanden. Men vi skal se bort fra friksjonen også. Slike forhold kan vi oppnå på flere måter:
	1	Luftputebrett. Det er en plan flate med masse små hull i som det blåser luft opp av. Legemer på planet svever på et luftlag og friksjonen blir svært liten. Det er et hjemmelaget luftputebrett på Teknoteket i Norsk teknisk museum.
	2	Tørrisklumper på plane flater. Tørrisen går over i gassform så fort at det danner seg et gasslag under som klumpen flyter på. Underlaget er en plan glasskive. En metallplate er kanskje bedre enn glass, hvis den er tjukk nok til å holde seg plan. Underlaget må være omhyggelig pusset. Man må ikke la tørrisklumpen ligge i ro på plata, da kondenseres det gjerne vanndamp på underlaget og klumpen glir ikke. Hold altså tørrisklumpen i stadig bevegelse til stadig nye steder helt til man sender den av gårde eller slipper den så den glir nedover.
	3	Luftputevogner. Forskjellige læremiddelprodusenter har utviklet bokser som blåser ut luft på undersida, sånn at boksene flyter på et luftlag, en slags hovercraft. Puss underlaget skikkelig.
	4	Friksjonskuler. Her ligger legemet på kuler som triller på underlaget, og det blir praktisk talt ikke noen kraft på legemet i planets retning. Kulene er bitte små og av plast. De er å få i læremiddel-forretninger. Vær forsiktig så du ikke mister noen på golvet. Det blir ekstremt glatt. En flaske med kuler er nok til mange års bruk. Navnet friksjonskuler er misvisende, hvis det ikke er ment som et kraftig understatement.
	5	Luftputebane. På luftputebaner får vi bare til rettlinjet bevegelse. Til gjengjeld er det skråplanet som er lettest å handtere og å få til forsøk med.
	Når et legeme beveger seg langs et skråplan, er tyngdens komponent vinkelrett på skråplanet motsatt lik normalkrafta på legemet fra skråplanet. Det er derfor bare tyngdens komponent gap parallelt med skråplanet som gir legemet akselerasjon. Hvis det ikke er luftmotstand og ikke friksjon, er gp = g sin j , og legemet vil derfor bevege seg som et legeme i fritt fall med akselerasjonen gp. j er hellingsvinkelen for skråplanet.

 
 

Tyngde og vektløshet

Vi kjenner ikke at tyngden trekker alle deler av oss nedover. Det vi kjenner er skyvet oppover fra golvet eller senga eller stolen. Vi kjenner at vi må spenne musklene for å holde armen rett ut, tyngden kjenner vi egentlig ikke.  Hvis vi derfor er utsatt bare for tyngde, føler vi oss vektløse. Og det bruker vi som definisjon: et legeme som er utsatt for bare tyngde, er vektløst. Et legeme i fritt fall er vektløst.  Legemer som glir uten friksjon og luftmotstand på et skråplan er "vektløse" i retningen parallelt med skråplanet.  Forsøkene E09 til E16 er eksempler på noe av det vi har skrevet om i denne enheten.

Neste forsøk				Tilbake til innholdsfortegnelser
E10				Del E	3. avdeling	Indeks