Fritt fall och kaströrelse

Här står jag och håller i två likadana cylindrar, det som skiljer dem åt är att den ena är lätt och gjord av trä och den andra är tung och gjord av bly. Klassen fick fundera på vilken som skulle träffa golvet först om jag släppte dem från samma höjd. Flera olika förslag fördes fram.

Jag släppte dem - och de dunsade i golvet samtidigt.
Hur kan det komma sig?

Jo, tygdkraften på den tunga blycylindern är större än vad den är på träcylindern, men eftersom blycylindern är tyngre har den också större tröghet. Den är svårare att sätta i rörelse.

Motsvarande resonemang om träcylindern:Träcylindern är lättare därmed är tyngdkraften mindre på den än på den tunga blycylindern, men träcylindern har mindre tröghet och är däför lättare att sätta i rörelse.

Det är kanske inte så konstigt att båda cylindrarnas hastighet ökar på samma sätt.


Luftmotstånd

I exemplet här ovanför behöver vi inte fundera på luftmotståndet eftersom cylindrarna har samma form och storlek.Om vi däremot släpper ett slätt A4-papper och ett ihopknögglat A4-papper från exempelvis två meters höjd kommer givetvis det ihopknögglade pappret att nå marken först eftersom luftmotståndet blir mycket större på det släta pappret än på det ihopknögglade.


Kast
Om man lägger två mynt på ett bord och snabbt snärtar till dem en linjal så här:

kommer myntet närmast handen att få lägre hastighet än myntet som ligger längre bort.

Snärt! Sedan flyger mynten iväg och landar på golvet.

Vilket mynt når golvet först?

Myntet som var närmast handen landade närmare bordet än det andra myntet eftersom det fick lägre utgångshastighet.

Men båda mynten nådde golvet samtidigt!

Hur kan det komma sig?

Jo, det beror på att båda mynten har samma hastigtetsökning lodrätt(nedåt). Det spelar ingen roll att de har olika hastighet vågrätt (framåt), de faller ändå lika snabbt nedåt.

Jag hade kopierat upp en OH som handlade om detta och vi gick igenom den noga.

Här ser man en gubbe som släpper en sten rakt ned och kastar en annan sten rakt fram från en balkong. På bilden ser man hur stenens hastighet ökar varje sekund. Under den första sekunden ökar hastigheten från 0 m/s till 10 m/s, under den andra sekunden ökar hastigheten från 10 m/s till 20 m/s och så vidare.

Hastigheten ökar alltså med 10 m/s varje sekund.

De båda stenarna landar samtidigt eftersom deras hastighetsökning lodrätt(nedåt) är lika stor. Hastigheten vågrätt (rakt fram) spelar ingen roll för fallhastigheten.

När vi hade pratat klart om detta vände vi på bladet och där fanns det, som av en händelse, några övningsuppgifter om fritt fall och kaströrelse.

Det verkade som om övningarna inte var alltför knepiga och de som fick tid över arbetade med uppgift 19 på sidan 203 i fysikboken.