Fysik

Beregning af g-kraft i sving

09. december 2008 af Potus (Slettet)

Hej,

Jeg leder efter en formel, så jeg kan bestemme hvor mange G, føreren af en bil bliver påvirket med igennem et sving.

Det er et tænkt tilfælde!

Men hvilke oplysninger skal jeg bruge?


Brugbart svar (1)

Svar #1
09. december 2008 af Jerslev (Slettet)

#0: Der er ikke nogen direkte formel, men du kan udlede en selv. Betragt jævn cirkelbevægelse rundt i svinget, hvor centripetalkraften skabes af gnidningskraften mellem bilen og vejen.


Svar #2
09. december 2008 af Potus (Slettet)

Hm.. Er ikke helt med. Hvordan kan jeg få centripetalkraften udfra gnidningskraften?


Brugbart svar (1)

Svar #3
09. december 2008 af Jerslev (Slettet)

 #2: Hvis bilen ikke skrider ud er den eneste kraft, der holder bilen på vejen gnidningskraften.


Svar #4
09. december 2008 af Potus (Slettet)

Okay.. altså der er formlen for gnidningskraft der siger: Fg=µ·Fn

Men hvordan finder jeg normalkraften? Og hvordan kommer jeg videre fra denne formel?


Brugbart svar (1)

Svar #5
09. december 2008 af Jerslev (Slettet)

 #4: Normalkraften skulle meget gerne være lig tyngdekraften, da du ellers vil falde igennem jorden (Newtons anden lov benyttet på lodret retning ;) )


Svar #6
09. december 2008 af Potus (Slettet)

Ahh Ja okay :) Havde lige glemt alt om tyngdekraften ...

Men hvordan sætter jeg så den formel i forbindelse med centripedalkraften?


Brugbart svar (1)

Svar #7
09. december 2008 af Jerslev (Slettet)

 #6: Nej - hov. Jeg er helt forkert på den.

Du skal blot udregne den kraft som skal til for at holde bilen i svinget. Det vil altså sige, at du skal regne centripetalkraften ud:

F_c = v^2 * M /R, hvor v er hastigheden, M er den totale masse af mand og bil og R er radius af svinget. Da manden jo som sådan følger med bilen rundt kan du sætte dette ind i Newtons anden lov og benytte det til at beregne den acceleration han bliver udsat for.


Svar #8
09. december 2008 af Potus (Slettet)

Hvad mener du med at sætte ind i newtons anden lov?

Skal jeg regne den resulterende kraft ud for manden i bilen?

Hvor har du formlen for centripetalkraften fra? Alle de formler jeg finder er med vinkelhastighed.


Brugbart svar (1)

Svar #9
09. december 2008 af Jerslev (Slettet)

 #8: Altså - bilen bliver hevet ind med en kraft, der er lig centripetalkraften. Manden må altså også blive udsat for en kraft, der har samme størrelse men modsat retning. Indsæt denne som den resulterende kraft og så kan du udregne den acceleration, han bliver udsat for.

Benyt sammenhængen: ω = r*v, hvor r er radius fra centrum. Så burde du få det samme som mig.


Svar #10
09. december 2008 af Potus (Slettet)

Har lige prøvet:

FC = v2 · M /R

=(160km/t·3,6m/s)2·(1500kg+80kg)/55m = 9,53·106

Fres=m·a ⇔ a=Fres/m

=9,53·106/1500kg+80kg = 6,03·103m/s

Der er noget jeg ikke helt kan få til at passe!

Hvor har jeg lavet fejlen?


Brugbart svar (1)

Svar #11
09. december 2008 af Jerslev (Slettet)

 #10: Umiddelbart skyldes det, at du har regnet forkert i centripetalkraften. Du skal udregne centripetalkraften for manden og benytte denne som den resulterende kraft i Newtons anden lov.

De skide fiktive kræfter snyder også mig. ;)


Svar #12
09. december 2008 af Potus (Slettet)

Jeg har fundet en anden formel for centripetalkraften:

FCen=m·a=-m·ω2·r=-m·v2/r=-4·π2·m·f2·r=-(4·π2·m·r)/T2

Hvor T er omløbstiden. Men den er jo egentlig den samme som den skrevet tidligere.

Skal v2 være i m/s eller i km/t, når man skriver formlen op?


Svar #13
09. december 2008 af Potus (Slettet)

Jeg har lige prøvet at regne centripetalkraften ud for manden kun, men i sidste ende er resultatet det samme :S


Brugbart svar (1)

Svar #14
09. december 2008 af Jerslev (Slettet)

#12: Hvis enhederne skal være konsistente, skal det være m/s. Omregningsfaktoren er 3,6


Brugbart svar (1)

Svar #15
09. december 2008 af 1234567ii (Slettet)

Potus din frækkert.


Svar #16
09. december 2008 af Potus (Slettet)

#14 men det giver, som du kan se, en usandsynlig stor acceleration.


Brugbart svar (1)

Svar #17
09. december 2008 af Jerslev (Slettet)

#16: I know. Regnede det lige selv efter. Der er et eller andet galt, som jeg ikke lige kan finde ud af hvad er.


Svar #18
09. december 2008 af Potus (Slettet)

#17 Jeg må lige høre min fysik lærer ad så.

Mange tak for hjælpen i hvert fald !!


Skriv et svar til: Beregning af g-kraft i sving

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.