Kapitel 1-3 Flashcards
Primärvärden
Ursprungliga värden (mätvärden, angivna värden)
Sekundärvärden
Beräknade värden
Vad är en kraft?
Finns ingen egentlig definition. Något som används för att beskriva varför saker händer eller förändras.
Hur märker vi att krafter verkar?
Ändra riktning, ändra hastighet osv.
Hur beskriver vi en kraft matematiskt?
Med en vektor (en kraft har en storlek och en riktning)
Vektor
Har storlek och riktning
Skalär
Har bara storlek
Skaläraddition
term + term + term = summa
ex: 4 + 7 + 1 = 12
Vektoraddition
komposant + komposant + komposant = resultant
ex: F1 + F2 + F3 = FR
Kraftjämvikt
Ingen förändring (ingen ökning av hastigheten. ingen inbromsning osv.)
Två situationer:
1. Ett föremål i rörelse fortsätter med samma fart i samma riktning, dvs konstant hastighet.
2. Ett föremål i vila fortsätter att vara stilla
Om krafterna på ett föremål “tar ut varandra”, dvs resultanten av kraftkomposanterna är noll, gäller att föremålet är i jämvikt.
Detta är en ekvivalens så även detta gäller:
Om ett föremål är i kraftjämvikt gäller att kraftresultanten är noll.
FR = 0 ⇔ jämvikt
Normalkraft
Betecknas FN
- En vinkelrät kraft från en yta
- Normalkraften anpassar sig efter situationen, dvs normalkraften är den motkraft som behövs.
Kraft och reaktionskraft (tvillingkrafter)
När föremål påverkar varandra finns alltid ett par av lika stora men motriktade krafter. Dessa kallas kraft och reaktionskraft och verkar INTE på samma föremål.
T.ex. Kraft: En kraft från en hand som trycker på väggen
Reaktionskraft: Väggen trycker tillbaka med en lika stor kraft på handen.
Ett annat exempel på kraft och reaktionskraft är gravitationskrafter mellan föremål. Ett äpple på jordytan påverkas av en gravitationskraft, som är riktad mot jordens mitt. Jorden påverkas av en lika stor men motriktad kraft, dvs en gravitationskraft riktad mot äpplet.
Dessa krafter finns mellan alla föremål, men för att de ska märkas måste det vara stor skillnad mellan föremålens massor.
Gravitationskraft
Gravitationskraften från jorden på ett föremål är F=mg (kallas då tyngdkraften).
Gravitationskraften mellan föremål där inget av dem är jorden beräknas med Newtons gravitationslag.
Friktion
Friktion uppstår när två ytor glider mot varandra och ojämnheter “hakar i” varandra. Friktionskraften Ffr anpassar sig upp till ett maximalt värde, som beror på situationen.
Maximal vilofriktion mellan två ytor är större än maximal glidfriktion mellan samma ytor. Det krävs alltså en större kraft för att sätta igång rörelsen, än att sen få föremålet att fortsätta röra sig med konstant hastighet.
Ett föremål med konstant hastighet påverkas av maximal glidfriktion.
Ffr(max) beror på:
1. Material- och ytegenskaper
2. Storleken och normalkraften
Maximal friktion (fullt utbildad friktion):
Ffr = μ * FN (s.9 i formelsamlingen)
Densitet
Tätheten i ett material, dvs hur tätt packad materian är
ϱ = m/V
SI-enhet: 1kg/m3
Vanligt är g/cm3
1g/cm3 = 1000 kg/m3
Tryck
- Beror på kraft och yta (area)
- Större kraft ger högre tryck och större area ger lägre tryck
p = F/A där F är den vinkelräta kraften mot ytan A
SI-enhet: 1N/m2 = 1 Pa
Vätsketryck
p = ϱgh formeln för vätsketrycket på djupet h
SI-enhet: 1 Pa
Pascals princip
Det tryck som utövas i någon del av en vätska överförs till alla delar av vätskan.
Dvs. om vätsketrycket förändras någonstans i vätskan, sker samma tryckförändring överallt i vätskan.
(Trycket är inte samma överallt men det sker samma förändring)
Lufttryck
- Fungerar (nästan) precis som vätsketryck, men ϱ och g varierar för luft.
- Det normala lufttrycket vid jordytan är 101,3 kPa
Totalt tryck
Vätsketryck + lufftryck
Enheter för tryck
101,3 kPa = 1 atm (atmosfär)
100 kPa = 1 bar = 750 Torr = 750 mmHg (blodtryck)
I USA används ofta psi
1 psi ≈ 6,9 kPa
Redovisning
- Skriv upp formler
- Skriv upp de storheter som vi känner till
- Gör om till SI-enheter
- Behåll beteckningar så länge som möjligt
- Avrunda först i slutet
- Kontrollera antal värdesiffror
Arkimedes princip
- Lyftkraften från vätskan (eller gasen) motsvaras av den undanträngda vätskans (respektive gasens) tyngd.
- Ju större del av bollen som är under ytan desto större mängd vätska har tryckts undan, och desto större lyftkraft.
FL = m(vätska) * g = Vϱg
FL = Vϱg där ϱ är den undanträngda vätskans densitet och
V är dess volym.
