lu.se

Nationellt resurscentrum för fysik

Institutionen för Fysik, Lunds universitet

Denna sida på svenska This page in English

Att mäta horisontell acceleration

Relation mellan vinkel, acceleration och kraft

Tag ett litet gosedjur i snöre och se hur vinkeln ändras när man accelererar.

Bilden till höger visar relationen mellan den horisontella accelerationen och g för olika vinklar från 5° till 50°. Accelerationen kan avläsas på den horisontella axeln.

Genom att mäta längden för varje linje och jämföra med höjden får man ett mått på hur stor kraften är som verkar under accelerationen (dvs T/mg).

Övningar

  1. En vinkel 10° svarar t.ex. mot en acceleration på 0.18g≈1.8m/s/s. Hur lång tid tar det att komma upp i farten 50 km/h med denna acceleration?
  2. Den största accelerationen i Tekopparna/Kaffekoppen är ungefär 0,5g. Hur stor vinkel svarar det mot?
  3. I Kättingflygaren/Slänggungan hänger gungorna ut ungefär 45°. Det betyder att accelerationen in mot cirkelns centrum är ungefär lika stor som tyngdaccelerationen. Hur stor blir kraften från kedjorna jämfört med när attraktionen är i vila?
  4. Maglev-tåget i Shanghai accelererar upp till 300 km/h på 2 minuter. Hur stor är accelerationen om den är likformig? Hur många grader svarar det mot? 

Kommentar

Horisontell acceleration kan mätas genom att mäta vinkeln för ett litet föremål i snöre som drar med kraften T. Föremålet med massa m påverkas alltid av tyngdkraften mg, där tyngdaccelerationen g har värdet 9.82m/s/s, dvs nästan 10m/s/s och är riktad nedåt. Om föremålet är i vila eller rör sig med konstant hastighet måste snöret dra uppåt med en kraft som är lika stor tyngdkraften. För att föremålet ska kunna accelerera måste snöret också dra i sidled. Ju större acceleration, ju större vinkel och ju större kraft.