Vem faller fortast? Räkna själv!

När du hoppat från ett flygplan, ökar fallhastigheten tills luftmotståndet är lika stort som tyngdkraften. Vänta därför med fallskärmen, om du fort vill ned. Formeln visar att en större kropp faller fortare än en mindre med likadan form och täthet.

Förenklad bild av yttre krafter på kropp i fritt fall. Friktionskrafter försummas liksom rotationer och instabilitetsfenomen .
Förenklad bild av yttre krafter på kropp i fritt fall. Friktionskrafter försummas liksom rotationer och instabilitetsfenomen. Fallhastigheten (v) ökar tills dess att de uppåtriktade bromsande krafterna (F) har blivit lika stora som den nedåtriktade tyngdkraften (Q).

Fortsätt läsa “Vem faller fortast? Räkna själv!”

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”

Formel för fallhastighet – Rekordhopp genom ljudvallen?

Apropå TV 8 februari om rekordhopp 121014 och ljudhastighet (noll utanför atmosfären?)

Vilken fart nedåt uppnår man som mest i fritt fall – med eller utan fallskärm? Det kan du själv räkna ut med en enkel formel, som förklaras här. Massmedia påstår att ljudvallen sprängdes i Baumgartners rekordhopp. Men är det sant?

I oktober 2012, några år efter hoppet till och från Turning Torso på videon ovan, slog Felix Baumgartner flera rekord med ett hopp från extremt hög höjd. Syftet var att uppnå ljudets hastighet. (DN1, DN2, DN3GP1, GP2NyTeknik1, NyTeknik2DN4, GP3, NyTeknik3, SvD, NyTeknik4-medTV).
Fortsätt läsa “Formel för fallhastighet – Rekordhopp genom ljudvallen?”

Här är fysiken med formler för fritt fall – Räkna själv


Det är inte farligt att träffas i huvudet av ett mynt, som någon släppt från en skyskrapa. Så står det på Dagens Nyheters webb. Källan är en artikel som vetenskapstidningen Scientific American lagt ut den 5 mars.

Se också: Så fort faller du i luften – Här är formeln

DN-artikeln beskriver problemet som om svårigheten vore att bestämma myntets fallhastighet.  Men varken hos DN eller i källan hos Scientific American, framgår hur enkelt det är att räkna fram ett ungefärligt värde.

Inte heller i en liknande text på webbplatsen HowStuffWorks fanns de enkla ekvationer, som behövs för beräkningen. Därför hänvisar jag till den tidigare artikeln här på bildrullen.se
Så beräknas stormens kraft: Formel och video
Där framgår kanske att principerna är likadana för mycket annat som har fått falla fritt genom luften så länge att hastigheten blivit konstant .

Följande härledning gäller exempelvis för en fritt fallande människa med eller utan fallskärm. Fallskärmens area och luftmotståndskoefficient kommer in i beräkningarna och minskar hastigheten.

Även nedslagshastigheten för satellitskrot kan beräknas likadant.

Fortsätt läsa “Här är fysiken med formler för fritt fall – Räkna själv”