Fysik Flashcards
Tröghetslagen
En kropp förblir i vila eller i likformig rörelse längs en rak linje om den inte påverkas av en yttre kraft.”
I detta fall om man ska åka skidor ner för en backe så kommer man stå helt stilla tills du trycker ifrån med stavarna och tillägger din kraft så det skapar en rörelse. När du är i rörelsen så vill kroppen fortsätta i samma hastighet och riktning så länge ingen yttre kraft som friktion bromsar det. Därför så ska det helst vara så låg friktion så möjligt, dvs en sån låg motståndskraft så möjligt för att man ska kunna glida bättre. Friktion är en typ av motståndskraft. Ju lägre friktionen är desto svårare blir det för två ytor att få ett bra grepp om varandra.”
Accelerationslagen
“Summan av krafterna (F) är lika med massan (m) multiplicerad med accelerationen (a), F=ma.”
När du lutar dig framåt och börjar åka, är det jordens dragningskraft som får dig att röra dig snabbare och snabbare - alltså att accelerera. En lätt person accelererar långsammare än en tyngre person, eftersom en tyngre person har större massa, vilket gör att gravitationen drar ner dem snabbare. Ju mer du ökar kraften desto snabbare accelererar du. Om du till exempel åker genom motvind så blir det en motkraft som bromsar dig, så din acceleration blir mindre.
Lagen om kraft och motstånd:
Om du påverkar något med en kraft, kommer det att påverka dig tillbaka med en lika stor kraft, men i motsatt riktning. Denna kraft kallas för motkraft. Inom skidåkning så innebär detta att när du trycker ner skidorna i snön, så kommer snön att reagera med en lika stark motkraft. Detta gör att du får ett bättre grepp i snön och kan kontrollera och styra skidorna mycket lättare då.
Tyngdkraft (Fg):
Du står på toppen av en backe med skidorna på. När du inte rör dig , håller tyngdkraften dig på marken, så du inte svävar iväg. Tyngdkraften drar alltid ner saker mot marken, och det gäller även för dig när du står stilla på skidorna. Men när du börjar åka ner för backen, drar tyngdkraften dig neråt mot jorden, vilket gör att du börjar accelerera, dvs bli snabbare ju längre ner du kommer. Ju brantare backen är, desto mer påverkas du av tyngdkraften, och desto snabbare kommer du att åka. Utan tyngdkraften hade du helt enkelt stått stilla och inte kunnat åka nedåt. Tyngdkraften är alltid riktad nedåt mot jordens centrum.
Tyngdkraften beror på ens massa som räknas : F=mg. Så om man är på jorden och har massan 60 kg så väger man då 600 N men om man är på månen så kommer vikten att vara en sjättedel lägre, dvs vikten delat på 6. Så i detta fall om en människa har massan 60 kg så hade vikten varit 100 N på månen. Tyngden påverkar oss och ändras vart man än är.
Normalkraft
När du står på skidorna på snön, trycker tyngdkraften på dig och dina skidor nedåt. Men snön eller marken trycker tillbaka på dig, för att hindra dig från att sjunka ner den. Normalkraft är ett annat ord för detta. Du står på ett par skidor och normalkraften är den kraft som snön ger tillbaka mot dina skidor, för att du inte ska sjunka ner i den. Det är därför du kan stå på snön utan att sjunka igenom den, även fast tyngdkraften försöker dra dig ner. Om du är i en backe och åker ner, normalkraften håller dig på marken, och den är lika stark som tyngdkraften men i motsatt riktning (alltså uppåt). Den hjälper dig också att hålla balansen när du åker, så att du inte faller rakt igenom snön.
Centrifugalkraft
När du åker skidor och svänger i en kurva, känner du en kraft som gör att du dras utåt från mitten av kurvan. Det är centrifugalkraften. Tänk att du åker utför en backe och ska svänga åt höger. När du lutar dig in i svängen vill din kropp fortsätta rakt fram i den riktning du åkte tidigare, istället för att följa kurvans form. Det gör att du känner som om du blir dragen utåt bort från mitten av kurvan. Det är centrifugalkraften. Den uppstår när du svänger, eftersom din kropp vill fortsätta i samma riktning som den åkte innan svängen. För att inte falla, måste du luta dig inåt i svängen och använda skidorna för att hålla balansen.
Friktionskraft
Friktion är den kraft som motverkar rörelsen när två ytor rör vid varandra. I skidåkning är det friktionen mellan skidorna och snön som påverkar hur snabbt du kan åka. Tänk dig att du åker skidor ner för en backe. Om du inte bromsar och bara glider rakt fram, kommer friktionskraftenatt göra så att du inte kan åka hur snabbt som helst. Det beror på att snön “bromsar” skidorna en liten bit när de glider över ytan. Ju mer friktion det är, desto mer kommer det att bromsa din fart. Friktionen är bra för att kontrollera hastigheten, men om det inte fasnns någon friktion skulle du åka för snabbt och inte kunna styra skidorna.
Luftmotstånd
Luftmotstånd är den kraft som bromsar mer föremål när det rör sig genom luften. Det är typ som att luften drar emot när du försöker röra dig snabbt. Du åker snabbt på skidor ner för en backe. När du rör dig, måste du trycka bort luften framför dig, och det gör att luften bromsar ner din rörelse. Ju snabbare du åker, desto mer bromsar luften dig, och det blir mer luftmotstånd. Om du exempelvis åker utför backen med armarna och benen utsträckta, kommer du att träffa mer luft, och luftmotståndet blir större. Om du istället lutar dig framåt och håller kroppen ihopknuten så minskar du luftmotståndet, eftersom du tar upp mindre plats och luften kan då glida lättare förbi dig.
Accelererad rörelse
När skidåkaren ökar sin hastighet, exempelvis vid nedförsbackar.
Retarderad rörelse
När skidåkaren saktar ner, exempelvis vid inbromsning eller uppförsbackar.
Tröghet rörelse
Skidåkarens kropp vill behålla sin hastighet och riktning tills yttre krafter ändrar dessa.
Tyngdpunkt
Skidåkarens tyngdpunkt är den punkt där kroppens massa är jämnt fördelad. När du åker skidor, ärr tyngdpunkten den punkt på din kropp som är viktig för balansen. Om du lutar dig för mycket framåt eller bakåt, förlorar du balansen. När du är upprätt på skidorna, ska din tyngdpunkt vara över skidorna så att du inte ramlar framåt eller bakåt.
Stödyta
Stödytan är den ytsa som är i kontakt med marken, alltså där skidorna möter snön. När du står på skidorna, är din stödyta den yta där hela skidåkarnas undersia rör vid snön. Om du är på en platt yta eller åker rakt fram, är stödytan stor, eftersom att hela skidornas längd är i kontakt med snön. En bredare stödyta ökar stabiliteten, särskilt vi svängar och hastighetsförändringar.
Likformig och olikformig rörelse
Beroende på vilken situation vi tittar på kan rörelsen vara både likformig och olikformig. Om en skidåkare åker nerför en backe i samma hastighet och riktning hela tiden är rörelsen likformig. Men när skidåkaren svänger eller ändrar hastighet, till exempel genom att öka farten i en nedförsbacke eller bromsa in vid en kurva, är rörelsen olikformig eftersom hastigheten eller riktningen förändra
Beräkning av och medelhastighet (svt triangeln)
Information för att kunna räkna ut medelhastigheten:
Backen är 1 km och det tar 5 minuter för en person att komma ner för hela backen
Medelhastigheten Om vi säger att en backe är ca 1 km och det tar 5 minuter för personen att komma ner för hela backen. För att räkna ut medelhastigheten så måste vi räkna såhär
1 km = 5 min
km/h
1 km x 12 = 5 min x 12
12km/h
medelhastigheten är alltså 12 km/h
formel för att räkna ut kraften är: F=mg
F= tyngd
m = massan
g= gravitationen
Beräkning av tyngd
Tyngd (F): F=mg
massa = 45 kg
gravitationen = 10 m/s2
45 x 10 = 450 N
