Matteproblem

[Psychobiker]

Jag och polaren hade en ganska hätsk diskusition om vilka G-krafter ett roterande hjul utsätts för. Han anser att man enbart behöver räkna med centripetalkraften, men jag anser att man måste räkna med accelerationen/deaccelerationen som en specifik punkt hela tiden utsätts för.
Ex: ett hjul rullar i 100km. När däcken rör vid asfalten så har den en kort stund (väldigt kort, dock mätbar) hastigheten noll, för att sedan accelerera till 200 km/h längst upp och sen deaccelerera till noll igen, osv. Denna acceleration sker väldigt snabbt, vilket ger upphov till väldigt höga G-belastningar i däcket.
Mitt resonemang stämmer med siffror jag läste i en engelsk mc-tidning, och har man åkt en karusell typ tekoppen, så känner man ju själv hur man skiftar från i princip stillastående till rätt hög hastighet, liksom det som är det roliga.
Min polare åker ju då givetvis ALDRIG karuseller för han blir så dålig, så jag kan inte överbevisa honom den vägen.

Frågan är om jag är eller han är ute och cyklar, är rätt övertygad om att jag har rätt, men man kan ju ha gjort en tankevurpa.

 

[Moe]

Jag är inte riktigt med på ditt resonemang. Tidsderivatan av vinkeln fi, aka omega är väl hela tiden konstant oavsett var på däckets radie du mäter, medan andraderivatan, dvs vinkelaccelerationen är noll givet att däcket roterar i en konstant hastighet.

Jag kan också vara ute och cykla, men intuitivt känns det som ovan. Jag har dock inte tagit mekaniktentan än

 

[syltburk]

Din polare har rätt. Att motorcykeln färdas i en konstant hastighet påverkar inte G-kraften som hjulet utsätts för. Kom ihåg att hastighet är relativ, acceleration är absolut.

 

[Psychobiker]

Din polare har rätt. Att motorcykeln färdas i en konstant hastighet påverkar inte G-kraften som hjulet utsätts för. Kom ihåg att hastighet är relativ, acceleration är absolut.

Men hur kan då en sten som lossnar i hjulets övre del flyga förbi fordonet, dvs få högre fart???

Ett annat exempel är ett bandfordon, typ stridsvagn, där ligger ju bandet faktiskt helt still på marken, för att sedan färdas med dubbla fordonshastigheten när det ska fram igen. Det måste ju utsättas för en acceleration? Och bandet har ju direkt kontakt med ett hjul när det accelererar, kan 2 punkter som ligger i direkt kontakt med varandra utsättas för olika krafter?

 

[syltburk]

Men hur kan då en sten som lossnar i hjulets övre del flyga förbi fordonet, dvs få högre fart???

Ett annat exempel är ett bandfordon, typ stridsvagn, där ligger ju bandet faktiskt helt still på marken, för att sedan färdas med dubbla fordonshastigheten när det ska fram igen. Det måste ju utsättas för en acceleration? Och bandet har ju direkt kontakt med ett hjul när det accelererar, kan 2 punkter som ligger i direkt kontakt med varandra utsättas för olika krafter?

Nu blev det många frågor på en gång.
Att en sten kan flyga förbi fordonet är ju självklart och är inget som motsägs av mitt förra inlägg.

Vad jag menade med att hastighet är relativ är att det inte finns någon absolut hastighet. Den kan endast jämföras med ett annat föremåls hastighet. T.ex om du är i en hiss kan du inte avgöra att hissen rör sig, du märker bara när den accelererar och retarderar (ok det låter en del förstås ).

Eftersom hjulet roterar finns en centripetalkraft som håller grejerna på plats. Om hjulet rör sig med en konstant hastighet påverkar det alltså inte G-krafterna i hjulet. Att hastigheten som hjulet rör sig i "råkar" vara samma som hastigheten som ytterdelen av hjulet roterar i kan ju göra att man blir lite förvirrad och tänker som du gör.

 

[stoffer]

Det bör tilläggas att g-krafterna i hjulet kan ses som samma som centripetalkraften i hjulet, alltså riktad utifrån omkretsen in mot centrum. Det finns på samma sätt en accelleration i hjulet, men den är konstant, och riktad på samma sätt som centripetalkraften, och kallas ofta centripetalacceleration.

 

[syltburk]

Det bör tilläggas att g-krafterna i hjulet kan ses som samma som centripetalkraften i hjulet, alltså riktad utifrån omkretsen in mot centrum. Det finns på samma sätt en accelleration i hjulet, men den är konstant, och riktad på samma sätt som centripetalkraften, och kallas ofta centripetalacceleration.

Goddag yxskaft!

Förresten, tekopparna är väl någon grunka som roterar på en platta som i sig roterar? Det är väl förklaringen till att G-krafterna blir lite skumma när Psychobiker åker i dem.

 

[Lugn]

Ex: ett hjul rullar i 100km. När däcken rör vid asfalten så har den en kort stund (väldigt kort, dock mätbar) hastigheten noll, för att sedan accelerera till 200 km/h längst upp och sen deaccelerera till noll igen, osv.

Du får definiera om systemet annars blir det aldrig rätt. Antingen tittar du på en punkts hastighet och riktning i förhållande till marken eller i förhållande till hjulets centrum. I detta fallet skulle jag rekommendera du enbart tittar på hastighetens storlek och riktining i förhållande till hjulets centrum och då kommer fram till att din polare har rätt.

Edit: Du sitter inte och wappar på en mekaniktenta, va?

 

[General E]

Förresten, tekopparna är väl någon grunka som roterar på en platta som i sig roterar? Det är väl förklaringen till att G-krafterna blir lite skumma när Psychobiker åker i dem.

Precis, g-kraften i koppen motverkar g-kraften från plattan, när koppen snurrar in mot centrum.
När koppen snurrar ut från centrum så förstärks g-kraften.
Och den känns mest när man bromsas i ytterläget.


Men stresavagnen får någon gärna förklara.

----------------------
Btw så fundera på hur en punkt nära centrum på en LP kan röra sig långsammare än en i ytterkanten, trots att skivan är solid=

 

[Psychobiker]

Du får definiera om systemet annars blir det aldrig rätt. Antingen tittar du på en punkts hastighet och riktning i förhållande till marken eller i förhållande till hjulets centrum. I detta fallet skulle jag rekommendera du enbart tittar på hastighetens storlek och riktining i förhållande till hjulets centrum och då kommer fram till att din polare har rätt.

Edit: Du sitter inte och wappar på en mekaniktenta, va?

Nej ingen tenta, tror frågan kom upp i samband med en karuselltur, tycker själv att det är ganska snarlikt, man rör sig runt ett nav som i sin tur rör sig, skillnaden är ju att navet i karusellen gör en cirkelrörelse och inte en rak linje, men om man då kör i en tunna, som en del nissa gör, så är det ju exakt samma rörelse som en karusell, om man känner ju att det inte är en konstant belastning..
Jag köper det där med olika system, det kan röra till det lite, MEN, är krafterna alltså samma om man står still och börnar med däcket i motsvarande 100 km/h eller man kör i 100 km/h, ingen skillnad alls i däcket

 

[syltburk]

MEN, är krafterna alltså samma om man står still och börnar med däcket i motsvarande 100 km/h eller man kör i 100 km/h, ingen skillnad alls i däcket

Eksakct!!!1

 

[AndreasNo]

Nej ingen tenta, tror frågan kom upp i samband med en karuselltur, tycker själv att det är ganska snarlikt, man rör sig runt ett nav som i sin tur rör sig, skillnaden är ju att navet i karusellen gör en cirkelrörelse och inte en rak linje, men om man då kör i en tunna, som en del nissa gör, så är det ju exakt samma rörelse som en karusell, om man känner ju att det inte är en konstant belastning..
Jag köper det där med olika system, det kan röra till det lite, MEN, är krafterna alltså samma om man står still och börnar med däcket i motsvarande 100 km/h eller man kör i 100 km/h, ingen skillnad alls i däcket

Fäst en vikt på ett snöre o snurra... sen rör du dig framåt samtidigt som du snurrar den o känn efter...

Va jag smart nu

 

[ft]

Däremot blir det rätt skapliga accelerationer då en punkt i däcket går från att följa en cirkulär bana till att följa en rät bana i den punkt där däcket möter marken, och igen där den platta biten av däcket mot marken lämnar marken. Med för lågt däcktryck kan däckets slitbana komma i självsvängning där det släpper markkontakten och slitas i bitar på nästan ingen tid alls.

Annars:

a = v^2/r

och det är det. Accelerationen in mot navet på däckets bakre sida ger accelerationen från 0 till 200 km/h framåt och tvärtom på däckets främre sida.

 

[Psychobiker]

Däremot blir det rätt skapliga accelerationer då en punkt i däcket går från att följa en cirkulär bana till att följa en rät bana i den punkt där däcket möter marken, och igen där den platta biten av däcket mot marken lämnar marken. Med för lågt däcktryck kan däckets slitbana komma i självsvängning där det släpper markkontakten och slitas i bitar på nästan ingen tid alls.

Annars:

a = v^2/r

och det är det. Accelerationen in mot navet på däckets bakre sida ger accelerationen från 0 till 200 km/h framåt och tvärtom på däckets främre sida.

ok, då är det alltså hiskeliga accelerationskrafter i däcket iallafall, eller protesterar syltburk nu eller?

Jag är lika brydd som förut

 

[syltburk]

ok, då är det alltså hiskeliga accelerationskrafter i däcket iallafall, eller protesterar syltburk nu eller?

Jag är lika brydd som förut

Nu protesterar Syltburken!
Alltså han menar när en punkt på däcket slår i marken och därmed plattas till lite och sedan buktar ut igen när punkten lämnar marken. Det blir ju samma sak om man står still och bränner däck.

 

[Kuritas]

Vill bara flika in att däcket i verkligheten kör över ojämnheter varpå dess massa accelereras upp och ner. Men vid jämn fart på perfekt underlag är det bara den konstanta cirkulära accelerationen som verkar på däcket.

 

[ft]

Vill bara flika in att däcket i verkligheten kör över ojämnheter varpå dess massa accelereras upp och ner. Men vid jämn fart på perfekt underlag är det bara den konstanta cirkulära accelerationen som verkar på däcket.

Apapapap! Däcket plattas till i en sektor även vid färd på plan mark vilket ger hiskeliga accelerationer. Vid jämn fart upphängt i luften är det bara centripetalaccelerationen in mot navet som verkar på däcket.

Det är ju i sammanhanget värt att tänka på att de accelerationskrafter som vi pratar om här kommer utifrån och trycker däckets slitbana inåt, vilket inte utsätter stommen och däcksidorna för påkänningar på samma sätt som de utåtriktade krafter som uppstår p g a däckets rotation.

Mvh,
/M. Esserschmitt

 

[Ado]

Holy shit!
Här trodde ja att ja skulle ha nått bra att komma me...men den iden sket sig rätt fort...
De enda ja kan svara på e de här me stenen som lossar från övre delen av hjulet....om ja inte misstar mig helt så har de me impulsen att göra...stenen utsätts för en impuls som gör att den kan överträffa hjulets hastighet...sen har de lite att göra me centripetalkraften (rätt stavat?). Den saknar en sådan - alltså får den en acceleration i kraftens riktning (grundläggande fysik).

Skäll gärna ut mig om ja e helt ute o seglar men ja tror faktiskt att de ska stämma...även om fysiken e lite rostig...

 

[ft]

Holy shit!
De enda ja kan svara på e de här me stenen som lossar från övre delen av hjulet....om ja inte misstar mig helt så har de me impulsen att göra...stenen utsätts för en impuls som gör att den kan överträffa hjulets hastighet...sen har de lite att göra me centripetalkraften (rätt stavat?). Den saknar en sådan - alltså får den en acceleration i kraftens riktning (grundläggande fysik).

Skäll gärna ut mig om ja e helt ute o seglar men ja tror faktiskt att de ska stämma...även om fysiken e lite rostig...

Stenens hastighet överträffar aldrig slitbanans hastighet. Dock rör sig slitbanan högst upp på hjulet framåt med dubbelt så hög hastighet som fordonet. Alltså kommer en sten som släpper från däckets högsta punkt på ett fordon som gör 100 km/h att vara på väg rakt framåt med en hastighet av 200 km/h. Släpper den lite innan den kommit till högsta punkten blir hastigheten framåt något lägre men den kastas i gengäld uppåt och försvinner framåt i en snygg båge.

Tänk dig istället en hoj som står stilla med bakhjulet i luften. Sätt snurr på hjulet tills det står 100 knyck på mätaren (försök inte göra det här om du har hastighetsgivaren på framhjulet!). Hur fort kommer slitbanan att röra på sig i den nedersta punkten? Åt vilket håll? Hur fort kommer däcket att röra på sig i den övre punkten? Lika fort? Långsammare? Snabbare? Åt vilket håll? På den bakre punkten?

Vad händer om du släpper något på däcket uppifrån, åt vilket håll far föremålet?

Börjar kanske klarna nu?

Det har inget med impuls att göra. Däremot har du helt rätt om centripetalkraften. Så länge stenen sitter fast i däcket påverkar däcket stenen med en centripetalkraft som gör att stenen fortsätter snurra runt tillsammans med däcket. Då stenen släpper försvinner plötsligt den centripetalkraften och stenen fortsätter rakt ut i den riktning den har just då, d v s tangentens riktning. Är den då där däcket snurrar framåt relativt fordonet, ja då far den framåt.

Mvh,
/Fredrik