Mekanik del 2

MEKANIK Idag ska vi titta på: Repetition utb. 1 Rörelse Svängkrafter Hur påverkas vi av och hur kan vi påverka normalkraften i en sväng?

MEKANIK Inre krafter (Våra rörelser) De inre krafterna skapas av den mänskliga rörelseapparaten som består av muskler, skelett och leder. Musklerna är motorn i rörelseapparaten och de är fäst i skelettet. När musklerna drar ihop sid åstadkoms rörelse i skelettets leder. De inre krafterna kan inte skapa hastighetsförändring eller riktningsförändring av sig själva, men de kan påverka de yttre krafterna som kan ändra vår hastighet och riktning. Läran om den mänskliga rörelseapparaten kallas Funktionell anatomi.

MEKANIK Yttre krafter Vilka yttre krafter påverkar oss vid utförsåkning? Gravitationskraft (konstant) Luftmotstånd (form, tvärsnittsyta & hastighet) Friktion (ytornas beskaffenhet, Normalkraftens storlek) Normalkraft (beror på g2) Gravitationskraften G, verkar på åkarens tyngdpunkt och drar mot jordens mittpunkt. Delas upp i en framåtdrivande komposant g1, och en komposant som är vinkelrät mot underlaget g2. Normalkraften är lika stor som g2 så länge man inte sjunker genom underlaget eller lämnar underlaget. Kan påverkas genom att belasta och avlasta. Testa på våg.

MEKANIK Gravitationskraften Konstant g1 och g2 är komposanter som tillsammans motsavarar G N är normalkraften, vinkelrät mot underlaget. Masscentrum När backen blir brantare så förändras förhållandet mellan g1 och g2. G är alltid lika stor.

MEKANIK När är vi i balans? När normalkraften träffar masscentrum

MEKANIK Normalkraften över rollers (belastning och avlastning)

MEKANIK Normalkraften i halfpipe

Newtons tre rörelselagar MEKANIK Newtons tre rörelselagar Första En massa förblir i vila eller likformig rörelse om, och bara om, summan (resultanten) av alla yttre krafter som verkar på kroppen är noll. En massa kan inte ändra sin hastighet av sig själv. Det krävs en yttre kraft för att sätta ett föremål i rörelse eller få det att ändra hastighet (acceleration). Verkar det ingen resulterande kraft på ett föremål kommer det antingen förbli i vila, eller fortsätta röra sig i samma riktning och med samma hastighet. När en snowboardåkare åker utför backen är det för att den blir påverkad av tyngdkraften och i slutet av backen stannar den för att friktionen påverkar åkaren.

Newtons tre rörelselagar MEKANIK Newtons tre rörelselagar Andra Newtons andra lag säger att den resulterande kraften är detsamma som massan multiplicerad med accelerationen (K=m*a ). Den säger b.la. att det krävs en större kraft att svänga eller bromsa en tung snowboardåkare än en lätt. Den säger också att det krävs mer kraft att broms hastigt än långsamt.

Newtons tre rörelselagar MEKANIK Newtons tre rörelselagar Tredje Två massor påverkar alltid varandra med lika stora men motriktade krafter. Om föremålet A utsätter föremålet B för en viss kraft kommer B utsätta A för samma kraft men riktad åt motsatt håll. En snowboardåkare som trycker ifrån mot underlaget får tillbaka samma kraft från underlaget. Pga. skillnaden i massa är det snowboardåkaren som hoppar och inte jordklotet som flyttas!

MEKANIK Centripetalkraften Centripetalkraften (F1) är den yttre kraft som får ett föremål att följa en cirkulär bana och den är riktad mot den cirkulära banans (svängens) centrum. Centripetalkraften verkar alltid vinkelrätt mot ett objekts rörelseriktning. När vi ökar snowboardens kantvinkel så riktas normalkraften inåt i svängen, vilket ökar centripetalkraften. Centripetalkraften (F1) är en komposant av normalkraften. Den andra komposanten (F2) är en bakåtriktad bromsande kraft.

MEKANIK Tröghetsmoment Ökar normalkraften så ökar även centripetalkraften. Kantar vi mer så ändrar vi riktning på normalkraften vilket förändrar förhållandet mellan de båda komposanterna, och precis som med den framåtdrivande kraften i en brantare backe, så ökar centripetalkraften vid mer kantvinkel. (Förutsatt att farten är tillräckligt hög för att hålla åkaren i dynamisk balans) Begreppet tröghetsmoment betecknar ett föremåls motvilja att ändra sin rotationshastighet. Ju större tröghetsmoment ett föremål har desto större roterande kraft (kraftmoment) krävs för att få en rotation. Tröghetsmomentet är beroende av massans fördelning kring rotationsaxeln. Om massan är koncentrerad kring rotationsaxeln blir det lättare att skapa en rotation än om massan ligger längre ut.