Oplæg om Bevægelsesformer

Hey Folks!

Jeg skal holde et oplæg i fysik, om bevægelses former (ca. 15 min), og min lærer har givet mig følgende stikord:

Fald med og uden luftmodstand, harmonisk oscillator

Fald uden luftmodstand, kan jeg vel hurtigt springe henover. Det er vel bare en bevægelse med konstant acceleration (ret mig endelig, hvis jeg har misforstået noget også gerne i det der følger, tak).

Fald med luftmodstand, der har jeg tænkt mig, at starte med det klassiske eksempel, med faldskærmsudspringeren.

Hvor jeg trinvis vil forklare, at:

To kræfter virker på falskærmsspringeren, nemlig: F_g og F_luft (sidenhen F_l)

F_g = -mg (hvis opad er positivt=

F_l = kv^2 (skal lige sige, at jeg ikke ved hvordan denne formel udledes, eller forklares - så hints bliver værdsat)

Derfor må den resulterende kraft være

F_res = kv^2-mg

af Newtons 2. lov har vi, at

a = F_res / m

dvs.:

a = k/m * v^2 - g, hvor k/m erstattes med c, altså:

a = cv^2-g.

Derfra vil jeg springe videre og fortælle om en retliniet bevægelse, som faldskærmsudspringeren jo udføre og i den sammenhæng fortælle, at der ved retliniede bevægelser gælder, at

a = dv / dt (i små tidsintervaller). Og derfor vil

a ~ delta v / delta t <=> delta v ~ a delta t

Samtidigt må der gælde, at

v = ds / dt (i små tidsintervaller).

delta s ~ v delta t

Og så forklare, hvoradn man evt. vedhjælp af regneark, kan simulere et fald med luftmodstand, ved at regne hastigheden ud eventuelt hvert 0,25 sekund. Og så gøre således:

s_ny = s_gammel + v_ny * delta t

(hvor v_ny = v_gammel + delta v).

Defra vil jeg gå videre med det frie fald og uafhængighedsprincippet.

Og vil egentlig gerne slutte det af med noget kort om ikke-retlinede bevægelser, men ved ikke hvad (nogen forslag ?)

Ved ikke, om det herfra, er en god idé at hoppe over i Stokes gnidningslov, så jeg måske kan få forklaret min påstand om, at

F_l = kv^2

og så lige hurtigt vende formlerne:

F = ½*c_w*rho*A*v^2

F_gnid = 6*pi*my(viskositet)*r*v

og så snakke kort om viskositet reynoldstal og formfaktoren.

Jeg vil så slutte af, med noget om Harmoniske bevægelser (eller harmonisk oscillator)

Hvor Hookes lov naturligvis indleder

F_res = -kx

og så måske lige kort forklare formlen:

x(t) = B * cos(omega * t) ?

----

Dette er kun et udkast til, hvad mit oplæg kunne indeholde. Er meget interesseret i kommentarer, hints eller ideer til ændringen - eller måske endnu bedre idéer til hvordan oplægget skulle startes (med tegning eller..)

----

Alle hints og lignende værdsættes!

mvh, Hund