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)
MEKANIK
Gravitationskraften
• Konstant
• g1 och g2 är komposanter som tillsammans motsavarar G
• N är normalkraften, vinkelrät mot underlaget.
Masscentrum
MEKANIK
När är vi i balans?
• När normalkraften träffar
masscentrum
MEKANIK
Normalkraften över rollers (belastning och avlastning)
7
MEKANIK
Normalkraften i halfpipe
8
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.
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.
10
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!
11
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
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.
