Fysik 2: Kraftmoment och Rörelse

Sep 17, 2024

Sammanfattning av Fysik 2 - Kapitel 1

Kraftmoment

  • Definition: Krafts förmåga att vrida ett föremål kring en axel; även kallat vridmoment.
  • Terminologi: Tre namn - kraftmoment, moment, vridmoment.
  • Formel: Moment = Kraft * Hävarm (M = F * l)
    • Enhet: Newtonmeter (Nm)
    • Viktigt samband:
      • Större hävarm ger större moment.
      • Större kraft ger större moment.

Exempel med Bildäck

  • Scenario: Skruva loss en mutter med två olika mutterdragare.
    • Längre mutterdragare gör det lättare att vrida loss muttern.
    • Om kraften är konstant är momentet proportionellt mot hävarmen.

Momentlagen

  • Princip: För jämvikt måste både kraft och moment vara i balans.
    • Summan av alla krafter = 0
    • Summan av alla moment = 0

Gungbräda Exempel

  • Scenario: Två kompisar på en gungbräda.
    • Vänstra kompisen väger 15 kg, höger okänt.
    • Använd momentlagen för att beräkna vikten på den högra kompisen.

Beräkning av Moment

  • Exempel med vinkel och kraft:
    • Använd trigonometri för att dela upp kraften i x- och y-led.
    • Endast den vinkelräta kraften bidrar till moment.

Cirkulär Centralrörelse

  • Konstant fart i cirkulär rörelse:
    • Hastigheten ändras, men storleken på hastigheten är konstant.
  • Acceleration: Inriktad mot cirkelns mitt.
    • Formler för centripetalacceleration:
      • a = v²/r
      • a = 4π²r/T²
      • a = 4π²rf²
      • a = ω²r
  • Centripetalkraft: F = m * a

Keplers Lagar

  • Planeter rör sig i elliptiska banor.
  • Hastighet: Snabbare närmare solen.
  • Tidslag: T²/r³ = konstant för alla planeter.

Kaströrelse

  • Definiera rörelsen i två dimensioner.
    • Dela upp hastighet i x- och y-led.
  • Formler:
    • X-led:
      • sträcka: X = v0_x * t
    • Y-led:
      • sträcka: Y = v0_y * t - (1/2) * g * t²

Exempel på Kaströrelse

  • Sten kastas horisontellt från en klippa, beräkna hastighet och tid.
  • Beräkning av höjd och tid baserat på kända variabler.