Fysik
Gnidningsmodstandens indflydelse på accelerationen?
02. januar 2006 af
KickAzz (Slettet)
Hej,
Jeg er ved at skrive en fysikrapport om konstant accelereret bevægelse. Der er imidlertid noget der undrer mig, og det er hvilken indflydelse eksempelvis gnidningsmodstanden har på accelerationen af en luftpudeslæde på en luftpudebænk. Luftpudebænkens hældning er konstant. Mit spørgsmål lyder konkret:
Bevirker gnidningsmodstanden, at:
1. accelerationen i starten er mindre, hvorefter den forøges jo længere slæden kommer ned at luftpude bænken
2. accelerationen er konstant, men lavere end man teoretisk kunne forvente
3. accelerationen er størst i starten, hvorefter den formindskes jo længere slæden kommer ned at luftpude bænken
Jeg hælder nok mest til 2éren eller 3éren, men har ikke kunnet finde nogen forklaring i mine fysikbøger.
Mvh
Peter
Jeg er ved at skrive en fysikrapport om konstant accelereret bevægelse. Der er imidlertid noget der undrer mig, og det er hvilken indflydelse eksempelvis gnidningsmodstanden har på accelerationen af en luftpudeslæde på en luftpudebænk. Luftpudebænkens hældning er konstant. Mit spørgsmål lyder konkret:
Bevirker gnidningsmodstanden, at:
1. accelerationen i starten er mindre, hvorefter den forøges jo længere slæden kommer ned at luftpude bænken
2. accelerationen er konstant, men lavere end man teoretisk kunne forvente
3. accelerationen er størst i starten, hvorefter den formindskes jo længere slæden kommer ned at luftpude bænken
Jeg hælder nok mest til 2éren eller 3éren, men har ikke kunnet finde nogen forklaring i mine fysikbøger.
Mvh
Peter
Svar #1
02. januar 2006 af fixer (Slettet)
Da slæden hviler på en luftpude må løsningen på friktionsspørgsmålet søges indenfor strømningslæren.
Følgende betragtninger er rent heuristiske og kvalitative. En fuldstændig analyse kræver løsning af fluidligninerne.
Når slædens fart er tilstrækkeligt lille til at luftstrømmen forbi den karakteriseres af et Reynoldstal meget mindre end 1 (Re << 1) kan strømningen forbi slæden antages at være beskrevet af et såkaldt Stoke's flow. Friktionen bliver da proportional med farten.
For større hastigheder gælder Stoke's flow ikke. Friktionen på slæden bliver for større fart proportional med kvadratet på farten.
I princippet vil slæden altså udsæt for en friktion der indledningsvis vokser proportionalt med farten, siden med kvadratet på denne.
De omtalte friktioner er dog meget beskedne ved de hastigheder, der opnås på luftpudebænke. Jeg vil mene, der helt kan ses bort fra disse. Hvis du har resultater, der afviger væsentligt fra forventede data, bør forklaringen søges i usikkerheder eller fejl i forsøgsgangen.
Følgende betragtninger er rent heuristiske og kvalitative. En fuldstændig analyse kræver løsning af fluidligninerne.
Når slædens fart er tilstrækkeligt lille til at luftstrømmen forbi den karakteriseres af et Reynoldstal meget mindre end 1 (Re << 1) kan strømningen forbi slæden antages at være beskrevet af et såkaldt Stoke's flow. Friktionen bliver da proportional med farten.
For større hastigheder gælder Stoke's flow ikke. Friktionen på slæden bliver for større fart proportional med kvadratet på farten.
I princippet vil slæden altså udsæt for en friktion der indledningsvis vokser proportionalt med farten, siden med kvadratet på denne.
De omtalte friktioner er dog meget beskedne ved de hastigheder, der opnås på luftpudebænke. Jeg vil mene, der helt kan ses bort fra disse. Hvis du har resultater, der afviger væsentligt fra forventede data, bør forklaringen søges i usikkerheder eller fejl i forsøgsgangen.
Svar #2
02. januar 2006 af KickAzz (Slettet)
Okay tak for det. Jeg får accelerationen til med god tilnærmelse at være konstant under hele "forløbet", så det passer fint med din forklaring.
Jeg synes bare det ville være interessant at vide lidt mere om gnidningsmodstandens indflydelse på accelerationen, end den sparsomme oplysning jer har fået om at accelerationen mindskes.
Men når det ikke er relevant i forsøget, da hastighederne er så lave, vil jeg udelade det i rapporten.
Endnu en gang tak for forklaringen.
Mvh
Peter
Jeg synes bare det ville være interessant at vide lidt mere om gnidningsmodstandens indflydelse på accelerationen, end den sparsomme oplysning jer har fået om at accelerationen mindskes.
Men når det ikke er relevant i forsøget, da hastighederne er så lave, vil jeg udelade det i rapporten.
Endnu en gang tak for forklaringen.
Mvh
Peter
Skriv et svar til: Gnidningsmodstandens indflydelse på accelerationen?
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.