lu.se

Denna sida på svenska This page in English

Krafter i Valkyria

Vilka krafter verkar på tåget

Ett tomt Valkyriatåg väger 9,1 ton. Det har plats för 18 gäster. Hur stor är normalkraften (N) från spåret på tåget med massa M? Hur stor måste kraften från kedjan (T) vara för att dra upp tåget? Rita frikroppsdiagram! (Exempel)

Diagrammen visar accelerometer och höjddata för Valkyria, uppmätta med en WDSS i anslutning till pressvisningen 7 augusti 2018. Ungefärliga tider för de olika elementen är markerade. (Se också Lisebergs film med elementen).

Den svarta kurvan i övre diagrammet visar totala "G-kraften", medan den blå visar den "vertikala" komponenten, som anger storleken på kraften från sätet mot huvudet på den som åker. G-kraften kan definieras som "normalkraften"/tyngdkraften, G=N/mg= (a-g)/g. När tåget står stilla upplever man +1G uppåt.

Den nedre kurvan visar höjdskillnader under turen, baserade på lufttrycksmätningar.

Några saker att fundera på i anslutning till grafen:

  1. Vilket värde på G-kraft förväntar man sig under ett fritt fall?
  2. Var under turen är accelerationen som störst?
  3. Värdet under själva fallet är något negativt. I vilken riktning verkar den kraften?
  4. Hur kan man få en negativ G-kraft under fallet?
  5. Varför sammanfaller nästan alltid den totala G-kraften med den vertikala komponenten? 
  6. Under vilka delar av turen skiljer sig den totala G-kraften mycket ifrån den vertikala komponenten? Varför? 
  7. Vad händer med höjden när man åker in i tunneln?