ERGO Fysikk. 3FY. AA (Reform 94) - 2. Krumlinjet bevegelse - 2.4 Sirkelbevegelse - Fagstoff Innholdsfortegnelse Tivolifysikk 2 Simulering Sving uten dosering 3 Simulering Sving med dosering 4 Veiledning 2 til simulering Sving med og uten dosering 5 Simulering Kjeglependel 6 Veiledning til simulering Kjeglependel 7 Aschehoug Felicia Røkaas Side 1 av 7
Praktisk oppgave om tivolifysikk Du er på Tusenfryd og skal kjøre loop. Når du setter deg i vogna får du en solid bøyle ned over skuldrene. Kjenner du et press mot denne når du er opp-ned i loopen? Hvor i loopen føler du deg tyngst/lettest? Begrunn svarene dine med gode figurer og beregninger med sannsynlige verdier. (Du ser et bilde av loopen på nettet. Dette kan du bruke til å anslå verdier som du trenger i beregningene dine.) Du gjør en del forenklinger når du skal gjøre dine beregninger. Reflekter over hvilke forskjeller det er mellom din modell og en reell Tusenfryd-loop. Hva er den minste farten du bør ha inn i loopen? Tenk deg at du får denne farten ved et fall rett før loopen. En bratt nedoverbakke - farten på toppen setter du til null. Hvor høyt opp må du starte? (Høyeste punkt på Tusenfryd er 21 meter over bunnen i loopen.) Aschehoug Felicia Røkaas Side 2 av 7
Simulering Sving uten dossering Aschehoug Felicia Røkaas Side 3 av 7
Simulering Sving med dossering Aschehoug Felicia Røkaas Side 4 av 7
Veiledning til simulering Sving med og uten dossering Hensikt: studere vannrette sirkelbaner i en praktisk situasjon med bil i sving uten og med dosering. Fremgangsmåte: Del1 Sving uten dossering Denne simuleringen består av tre oppgaver der alle bør gjøres. a) Parametrene varieres ved å skrive inn de verdiene du ønsker og trykke linjeskift. kan variere mellom 0 og 1, radius kan være mellom 100 m og 300 m og farten oppgis i m/s. Husk å variere en parameter av gangen da kan du lettere klare å trekke en konklusjon på hvordan de ulike parametrene påvirker bilens evne til å holde svingen. b) Når du har fått en kvalitativ forståelse av de ulike parametrenes innvirkning på bilens kjøreevne i svingen kan du finne maksimalfarten for de ulike typer føre og dekk ved å prøve deg frem (se instruksjonen i simuleringen). c) Til slutt skal du regne ut bilens maksimalfart gjennom svingen ved simuleringen til å kontrollere om du har regnet riktig. =01 og r=200m. Du bruker Til refleksjon: Dersom bilen kjører ut i denne simuleringen skjer dette midt i svingen. Dette er gjort av visuelle hensyn, men er det fysisk korrekt? Del 2 Sving med dossering: Denne delen består av tre oppgaver. De to første oppgavene bør gjøres. Den siste oppgaven er en nøtt. Den er valgfri. a) Parametrene varieres ved å skrive inn den verdien du ønsker og trykke linjeskift. kan variere mellom 0 og 1, mellom 1 og 45, radius mellom 100 m og 300 m og farten oppgis i m/s. Husk å variere en parameter av gangen da er det lettere å trekke en konklusjon på hvordan de ulike parametrene påvirker bilens evne til å holde svingen. b) Når du tror du har beregnet riktig fart i denne oppgaven skriver du den inn i simuleringen. Husk at du kan skrive inn farten som et desimaltall det trenger du her! c) Denne oppgaven løser du hvis du vil ha en skikkelig utfordring! Aschehoug Felicia Røkaas Side 5 av 7
Simulering Kjeglependel Del 1 Del 2 Del 3 Aschehoug Felicia Røkaas Side 6 av 7
Kjeglependel Hensikt: Studere krefter og bruke Newtons lover på kjeglependel. Fremgangsmåte: Denne simuleringen består av tre deler. Oppgave c) i del 2 er valgfri. Del 1: Først skal du bruke fartsvelgeren og stille inn på ulike hastigheter. Legg merke til hvordan vinkelen mellom loddlinja og pendelsnora, alfa, endrer seg med farten. Legg også merke til de to kreftene som virker på pendelkula. Hvilken varierer, og hvordan varierer den? Nå skal du bruke vinkelmåleren. Klikk på symbolet for vinkelmåler i simuleringen (halvmånen). Du kan flytte vinkelmåleren ved klikk og dra. Når du holder musepekeren over vinkelmålerens grunnlinje får du tre valgmuligheter; skaler ned, skaler opp og roter. Prøv alle tre for å bli fortrolig med bruk av vinkelmåleren. Du skal bruke tilsvarende vinkelmåler i senere simuleringer også. Legg vinkelmåleren over kjeglependelen på en slik at måte at det er enkelt å lese av vinkelen alfa. Husk at du kan forstørre området for avlesing ved å høyreklikke og velge Zoom In. Varier så farten med glideren til du mener at vinkelen er. Så trykker du på avgi svar. Del 2: Nå skal du beregne snordraget for ulike hastigheter. I første omgang gjøres dette ved å lese av vinkelen ved hjelp av vinkelmåleren og bruke litt enkel trigonometri (det er alltid lurt å lage en figur!). Massen er oppgitt. Skriv inn svaret ditt i boksen under Snora må tåle. Deretter sjekker du svaret ved å klikke på Sjekk svar. Det kan være vanskelig å lese av gradene korrekt, derfor er svarene oppgitt som cirkasvar. I den siste oppgaven (oppgave c) til del 2 får du en nøtt litt å bryne seg på! Det er valgfritt om du vil gjøre denne. Del 3: I del tre skal du ikke bruke fartsglideren til å stille inn farten. Du skal bruke opplysningene i simuleringsbildet til å beregne farten. Du får ikke vite massen til kula (trenger du den?), men du får oppgitt snorlengden og kan bruke vinkelmåleren. Når du har beregnet farten stiller du inn fartsglideren på det du mener er korrekt og klikker på Avgi svar. Aschehoug Felicia Røkaas Side 7 av 7