lu.se

Nationellt resurscentrum för fysik

Institutionen för Fysik, Lunds universitet

Denna sida på svenska This page in English

Krafter när man hoppar på en studsmatta

På Bushållplatsen i Kaninlandet - eller någon annan studsmatta

När du hoppar på en studsmatta är det bara tyngdkraften som verkar på dig medan du är i luften. Du är alltså tyngdlös - både på vägen upp och på vägen ned. När du landar på studsmattan trycker den uppåt på dina fötter. Rörelsen bromsar in och du accelererar sedan uppåt igen för att lämna studsmattan. Hur stor blir kraften på dig från studsmattan när du är längst ned?

Hoppa, känn efter och undersök

  • Under vilken del av hoppet känner man sig lättast? 
  • Under vilken del av hoppet känner man sig tyngst?
  • Hur känns det om man håller armarna rakt ut medan man hoppar?
  • Vilka krafter verkar när man hoppar?
  • Under vilken del av hoppet faller man fritt? Hur lång är denna period?
  • Hur känns det att vara tyngdlös? (Enligt NE: Tyngdlöshet = tillstånd av fritt fall )
  • Hur många g tror du att man upplever som mest?
  • Spelar personernas massa någon roll?

Mät och analysera:

Hopp på en studsmatta innehåller mycket fysik och möjligheter till matematik, simuleringar, planering av undersökningar och analys av mätdata och video. (Ev. kan man mäta kraften med en WDSS och samtidigt visa signalen på en dator på marken. Telefonens accelerometer-sensor räcker eventuellt bara för små hopp.)

Hur lång tid är det mellan två hopp?

  • Hur lång tid är det mellan två hopp när man studsar försiktigt, utan att lämna mattan?
  • Hur lång tid är det mellan två riktigt höga hopp?
  • Hur lång tid är det mellan två mellanhöga hopp?

Se en video med hopp och mätdata och ett arbetsblad 

Uppgift före eller efter besöket

Under olympiaden 2016 i London vann Rosannagh MacLennan sitt andra guld i trampolin. Serien med de 10 tävlingshopp som bedöms tog ca 19 sekunder, varav 16 sekunder i luften. (Se film med hennes finalhopp 2016.) Antag att alla hopp tog lika lång tid och svara på frågorna nedan

  1. Vilka krafter verkar på henne medan hon är i luften och när hon är som längst ned? 
  2. Hur lång tid tar det för henne att nå högsta punkten efter att hennes fötter lämnat trampolinen under ett hopp? 
  3. Gör en skiss över hur höjd (graf 1), hastighet (graf 2) och acceleration (graf 3) varierar under två hela hopp. (Tomt diagram att fylla i om man vill)

(Se MacLennans hopp vid uttagningen och finalen 2012. Observera också hur "flight time" visas tillsammans med domarsiffrorna. Hennes flight time vid uttagningen 2012 var ännu längre)

Läs mer

Läs mer i Free fall and harmonic oscillations - analysing trampoline jumps, Pendrill A-M and Eager D, Physics Education 50, 64-70 (2015). (Se också Studsmattematte och videoabstract på svenska: https://www.youtube.com/watch?v=_nzlzIfvgP8).