Centrifugalkraften är ingen yttre kraft

Varför ändrar en bil fart och rörelseriktning? Det ska Bildrullens hjultomte försöka illustrera de sista sex dagarna före julafton. För att det ska fungera utan missförstånd, skrotar vi först begreppen centrifugalkraft och levande kraft.

Först publicerad bakom lucka nr.18 i Hjulkalendern 2013

Presentationsbild ur Körkortsboken från www.str.se
Föreläsningsunderlag för kursen Farkostteknik vid Linköpings universitet. Framtaget efter initiativ och på uppdrag av Sveriges Trafikskolors Riksförbund, www.str.se

Lärarna i Sveriges Trafikskolors Riksförbund, STR, hade fått sin auktoritet ifrågasatt av fysikutbildade studenter, när man gick igenom Körkortsbokens kapitel om bilens köregenskaper. Där likställdes centrifugalkraften med sidkraften som “orsakar sladd när väggreppet inte räcker till” (från vänstra sidan av bilden ovan).

Inom fysiken och den Newtonska mekaniken resonerar vi tvärtom. Sidkrafterna på däcken från vägen krävs för att få bilen att svänga (se högra sidan av bilden ovan). På samma sätt kan det gamla och oegentliga begreppet “levande kraft” förvirra, eftersom det ofta avser rörelseenergi – som kräver en motriktad bromskraft för att minska.

STR och deras läroboksförfattare anlitade mig därför för att reda ut begreppen och stötta trafiklärarna med läromedel som återgav dem berättigad auktoritet även bland fysikutbildade körkortsaspiranter. Med hjälp av en diagnostisk test från kollegan Jonte Bernhard vid Linköpings universitet grundlades den nödvändiga förändringen i tankemodellerna hos seminariedeltagarna i Landskrona (STR:s kansli finns där).
Ett exempel på resultat finns i textförändringen på sid 122 i Körkortsboken från 2002 till 2003 års upplaga enligt bilden ovan.

Fortsätt läsa “Centrifugalkraften är ingen yttre kraft”

Med appen Waze visar vi varandra vägen

GPS-navigering och vägledning med Waze gratisapp bygger på vänlig samverkan mellan trafikanter. När Waze-rösten varnar för ett akut hinder, som jag närmar mig, förstärks känslan av samhörighet – både med andra bilister och med företaget. 

Skärmdump från video som presenterar Waze.
Skärmdump från en 1-minuters video som presenterar Waze. Klicka på bilden så kommer du till kanalen för Waze på YouTube. Där länkas till hundratals videoklipp med mer info.

Även om jag inte kastar en enda blick på bildskärmen hjälper jag andra bara genom att köra med appen aktiverad. Servern som jag är ansluten till i Waze (uttalas Oejs) loggar mitt vägval och min hastighet.

Fortsätt läsa “Med appen Waze visar vi varandra vägen”

Därför har vinterdäck sämre våtgrepp

Myndigheters och massmedias utomvetenskapliga argument om olycks- och hälsorisker har pressat många bilister att välja vinterdäck utan dubbar. För att greppa bra på is måste gummit vara mjukt. Men det ger sämre våtgrepp …

… Det beror på att en mjuk slitbana är mer följsam mot vägytans ojämnheter och når djupare ned i beläggningens små ‘gropar’ eller ‘dalar’. Där tvingar gummit upp vattnet, så att det separerar slitbanans molekyler från beläggningens även på ‘topparna’. Lokal vattenplaning blir resultatet och väggreppet minskar.

Figur som i jämförelse med ett hårt däck visar hur ett mjukt däckgummi planar i mikroskopisk skala.

Pumpeffekten ger sämre våtgrepp för mjuka däck (grått i övre ramen). Gummits drapering omkring underlagets ojämnheter och dess inre dämpning ger visserligen friktionskrafter på is – trots att  vatten (ljusblått i figuren) separerar däckets och det fasta underlagets molekyler. Men på barmark är den kraften relativt liten och pumpeffekten ger större absoluta förluster i väggrepp. Det hårdare däckgummit (svart i nedre ramen) kan inte trycka upp lika mycket vatten.   🙂 Figuren är sammanställd som tack till besökarna av Bildrullens Hjulkalender 2013. Jag hittade ingen video på nätet som enkelt förklarade fenomenet. Du som lyckas bättre ombeds vänligen lägga in sådana webbadresser i en kommentar nedan. Fortsätt läsa “Därför har vinterdäck sämre våtgrepp”

Snygg hjälm sämst för hjärnan?

Strömlinjeformade och kantiga cykelhjälmar har blivit mode, trots att de avviker från naturens egen släta klotform hos skallen. En halvsekel gammal grundregel för stridspiloters och motorcyklisters hjälmar tycks ha blivit bortglömd.

Först publicerad bakom lucka nr.15 i Hjulkalendern 2013

I lördagens DN fanns en artikel från Testfakta om olika typer av hjälmar. Den propagerar för en 500 kronors “säkerhetsfunktion” som marknadsförs av den intervjuade forskaren. Men jag hittade inget konkret tips om den enkla riktlinje som var närmast självklar, när jag gjorde mitt examensarbete vid Flygmedicin för flera decennier sedan.

Omslagsbild till examensarbete vid KTH utfört av Lennart Strandberg 1969 vid Flygmedicinska Institutionen
Människomodeller vid beräkning av responsen för impact, accelerationer och vibrationer. Blyertsritad omslagsbild till examensarbete vid Kungliga Tekniska Högskolan av Lennart Strandberg utfört 1969 vid Flygmedicinska Institutionen, Försökscentralen i Malmslätt.

Fortsätt läsa “Snygg hjälm sämst för hjärnan?”

Så kan du öka dubbdäcks isgrepp

Bilar med dubbdäck, som körs med stora g-krafter* på torr barmark, sliter gummit mer än dubbstiften. Det ger dubbarna större utstick, så att de sedan kan tränga djupare ned i isen. Med framhjulsdrift kanske du måste skifta fram- och bakhjul.

Slitbana på dubbdäck Nokian Hakka7 efter två säsongers körning
Samma däck efter två säsonger, som här var nytt. Mönsterdjupet hade minskat till 8mm och det genomsnittliga dubbutsticket ökat till 1,7mm. Däcket på bilden har gått en säsong fram och en säsong bak på höger sida.

Fortsätt läsa “Så kan du öka dubbdäcks isgrepp”

Lucia i TV för Hjulkalendern -13

Stämningen i Linköpings domkyrka på Luciadagen är kanske svår att förmedla genom en video. Men dess beständighet illustreras av att Sveriges Television spelade in programmet för tio år sedan: 

Lucia kommer av och med ljus. Tidigare århundrades associationer till Lucifer, djävulen,  var nog en missuppfattning. Se Nationalencyklopedin och Wikipedia.
Därför firar vi Lucia är Svenska kyrkans rubrik över en beskrivning av hur traditionerna omkring 13 december har förändrats sedan Lucia föddes i Syrakusa på 280-talet.

Skärmdump av video på YouTube från SVT-inspelningen av Luciahögtiden 2003 i Linköpings domkyrka.
Skärmdump från videon ovan på YouTube med TV-inspelning av Luciahögtiden 2003 i Linköpings domkyrka. Fotot länkar till Luciasångens text med noter i en bild (som öppnas i ett nytt fönster) från bloggen Högtider och traditioner.

Historien om Lucia anknyter faktiskt till Bildrullens etikett syndabockar och därmed till resonemanget om känslor bakom lucka nr.12 i Hjulkalendern.
För den som vill ha ytterligare en koppling till temat Hjul och bilar passar det väl med årets helljusinnovation från Volvo och Hjulkalenderns lucka 11?

Klicka här för alla öppnade luckor i 2013 års adventskalender på bildrullen.se.