Rabalder
Backen upp, det s.k. "uppdraget" lutar 25°. Vilket utslag väntar du dig då på accelerometerns olika axlar?
Tåget startar på 1.2m höjd och går upp till 9m höjd. Första dalen ligger på 3.25 m. Hur fort förväntar du dig att tåget åker där?
I första dalen har spåret en krökningsradie 6.00m i horisontalled och 25m i vertikalled. Hur stor blir de resulterande centripetalaccelerationerna? Vilken kraft behövs från tåget på dig när du åker? Dela upp totala kraften från tåget i två komponenter. Glöm inte att tåget också måste motverka tyngdkraften som verkar på dig!
Spåret lutar 46.3° i sidled i dalen. Hur tror du att det kommer att kännas att åka igenom första dalen?
- höjd över havet, H (m)
- lutning i sidled, b (o)
- horisontell krökningsradie, R(m)
- krökningsradie i vertikalled r(m)
| Stolpe nr | H (m) | Lutning sidled | R(m) | r(m) | H0 - H (m) | v (teori) | T | v (mätt) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Högst | 11 | 9.0 | 0 | 6 | -25 | ||||
| A | 17-18 | 3.25 | 46.3 | 6 | -25 | ||||
| B | 22 | 5.25 | 0 | – | 20 | ||||
| C | 27-28 | 2.65 | -38.8 | 8.2 | -35 | ||||
| D | 33 | 4.5 | -46 | 8.2 | 20 | ||||
| E | 39-40 | 3 | 0 | – | -25 | ||||
| F | 44 | 3.4 | 54.2 | 7.5 | 20 |
- Uppskatta farten i de olika punkterna: Använd v2 = 2g (H0-H) (Dvs försumma friktion och luftmotstånd). Notera höjdskillnaden i tabellen
- Beräkna centripetalaccelerationen horisontellt och vertikalt för de olika punkterna
- Rita diagram över de krafter som verkar på den som åker
- Mät tiden det tar för tåget att passera punkt A.
- Beräkna farten utgående från din mätning och jämför med den beräknade
Se graf över G-kraft och höjd som funktion av tiden, uppmät med WDSS. Ser du att man åker runt spåret två gånger?
Du kan också ladda ner data från en telefonmätning med Phyphox-mätning i oktober 2024. (Grafer av rådata från accelerometer, gyro och barometer.)
Läs mer om acceleration och krafter i berg- och dalbanor.
Utmaningar:
- Beräkna kraften från spåret som verkar på dig i punkt A. Jämför med accelerometergrafen.
- Uppskatta vinkeln mellan tyngdkraften kraften från tåget som verkar på dig. Hur jämförs den med lutningsvinkeln.