Fysik 2/Logbog uge 51
Fra Meinertz Wiki
Gruppemedlemmer:
- Rasmus Malthe Jørgensen
- Anne Hedegaard
- Jonas Meinertz Hansen
Indholdsfortegnelse |
1. del.
Start med at sætte cykelhjulet i rotation omkring navet.
a) Diskuter hvilken vej impulsmomentet omkring centeret peger. Afhænger svaret af rotationsretningen.
- Ja, impulsmomentvektoren afhænger i høj grad af omløbsretningen. (Brug højrehåndstommelfingerreglen).
b) Hvad sker der med impulsmomentvektoren om centeret, efterhånden som gnidningsmodstanden standser hjulet?
- Den bliver kortere, den er direkte proportional med omdrejningshastigheden.
c) Gnidningsmodstanden skaber et kraftmoment omkring aksen. Hvilken vej peger dette kraftmoment?
- Gnidningsmodstandens kraftmoment har modsat retning i forhold til impulsmomentet.
d) Hvordan hængder b og c sammen? Passer retningerne?
- Kraftmomentet svarer direkte til ændringen i impulsmomentet pr. tidsenhed. Hvis de to vektorer er modsatrettet er vinkelaccelerationen negativ, og hvis de peger i samme retning er vinkelaccelerationen positiv.
2. del.
Hjulet sættes igen til at snurre hurtigt rundt om aksen, der til at starte med holdes vandret. Prøv nu at løvte den ene ende af aksen en 4-5 cm lodret op mens den anden ende ikke flyttes.
a) Beskriv hvad i observerer
- Cykelhjulet gør så at sige modstand når man forøger at ændre rotationsaksens retning.
b) Hvilken retning har ændringen i impulsmomentet omkring den ende af aksen, I holder fast?
- Ændringen i impulsmomentet (=kraftmomentet) er vinkelret på impulsmomentvektoren.
c) Der skal et et kraftmoment til for at ændre et impulsmoment. Hvilken vej peger dette kraftmoment (omkring den ende af aksen I holder fast)? Hvis I ikke allerede har gjort det, så er det nok en god idé at lave en tegning.
- Kraftmomentet er lig med ændringen i impulsmomentet som er nævnt i forrige spørgsmål.
d) Der skal en kraft til at skabe dette kraftmoment. Kraften må nødvendigvis stamme fra jeres fingre. Hvilken vej peger den kraft fra jeres hånd, der forårsager kraftmomentet (or dermed ændringen i impulsmomentet)?
e) Stemmer dette overens med jeres observation i a)?
f) Del jeres gruppe i to. Hver del-gruppe udtænker et eksperiment i stil med det i 2) ovenfor. Vend for eksempel rotationsretningen, eller hold den anden ende fast ... Det er nu op til den anden gruppe at forudse hvad i vil observere i dette eksperiment.
3. del.
Nu bindes snoren fast i den ene side af navet. Hjulet sættes i rotation om aksen der til at begynde med holdes vandret. Snoren løftes lodret op.
a) Hvad observerer i?
- Cykelhjulet bliver hængende i snoren og drejer rundt. Hjulet kan betragtes som et gyroskop.
b) Hvad er kraftmomentet omkring det punkt, hvor snoren er bundet fast? Bidrager snorkraften til kraftmementet om dette punkt?
c) Hvorfor svinger hjulet ikke ned?
d) Som I har set, beskriver CM en cirkelbevægelse. Er omløbstiden i denne cirkelbevægelse uafhængig af cykelhjulets vinkelhastighed om sin egen aksel?
e) Forbliver snoren lodret, efter i har løftet hjulet?
4. del.
Cykelhjulet er også en udmærket snurretop.
Hvorfor vælger en snurretop ikke?
