Effekten av rampvinkeln på en leksaksbil

In Hobbies, spel och leksaker
Advertisement

Effekten av rampvinkeln på en leksaksbil


Barn tycker ibland att tävla leksaksbilar ner ramper för att se vilken bil kommer att gå snabbare. Bilar rör sig snabbare nedåt ramper än de gör när man trycker över en nivå spelyta såsom ett golv. Detta beror på att en ramp är ett exempel på ett lutande plan, i vilket obalanserade krafter som verkar på bilen dra den snabbt mot botten av planet. Ju större lutningsvinkel, kommer den snabbare bilen går. För att förstå varför detta händer, måste du förstå grunderna i hur rörelse fungerar.

Tre rörelselagar

Ett barn som leker med en leksaksbil illustrerar Newtons tre rörelselagar. Dessa tre grundläggande lagar spelar in om barnet driver bilen över golvet eller glida ner en ramp.

De grundläggande rörelselagar är:

1) Ett föremål i vila kommer att bo på vila om en direkt kraft utövas på det.

2) kraften är lika med massan gånger accelerationen. Ju större den acceleration som krävs, desto större kraft behövs för att reagera på det.

3) Varje handling har en lika stor och motsatt reaktion. När ett barn pressar en leksaksbil, skjuter det hans kropp tillbaka i den motsatta riktningen.

jämna ytor

Det är lätt att se hur dessa lagar gäller när ett barn driver en bil över en plan yta såsom ett golv. Bilen är initialt till vila tills barnet utövar kraft på den genom att trycka den. Barnets kropp tenderar att röra sig tillbaka något som handen skjuter fram på bilen. Bilen accelererar sedan när den rör sig över golvet. Hur mycket det accelererar beror på hur hårt barnet sköt den. När det börjar röra sig, andra krafter, såsom friktion, verka för att sakta ner tills det tar stopp helt och hållet.

lutande plan

En ramp är inte en plan yta som ett golv. I stället är det ett exempel på ett lutande plan, en yta, som är lutad. Föremål som placeras på lutande plan tenderar att glida eller rulla ner dem eftersom de krafter som verkar på objektet är obalanserad. Av samma skäl, objekt rör sig snabbare på en lutande yta inställd i en större vinkel.

obalanserade krafter

När en leksaksbil är placerad på toppen av en ramp, finns det två komponenter hos gravitationskraften att dra i bilen. Dessutom finns det en kraft som är vinkelrät mot planet för ramp trycka botten av bilen upp.

Först, allvar drar leksaksbilen ner, som är vinkelrät mot rampen. Denna kraft hindrar det från att flyta i luften vid vila. En annan komponent av tyngdkraften drar bilen parallellt med lutning, mot botten av rampen.

Om dessa var de enda två krafter som verkar på bilen, skulle ramp sag på grund av den nedåtgående gravitationskraften, och som bilen rörde sig skulle rampen dras längre och längre ner tills det gick sönder. Det finns dock en tredje kraft som verkar på bilen, som kallas normalkraften. Den normala kraft utövas på ett föremål genom den yta den vilar på. Det är alltid vinkelrätt mot ytan. På ett lutande plan, motverkar normalkraften komponenten av tyngdkraften att dra ner bilen vinkelrätt mot rampen.

Acceleration

Bilen accelererar som den kommer ner för rampen på grund av effekten av den parallella komponenten av tyngdkraften på bilen. Denna kraft drar ner det mot botten av rampen. På jorden, objekt i fritt fall accelererar normalt med en hastighet av ca 9,4 m / s ^ 2.

Ju större vinkeln på rampen, är den starkare den parallella gravitationskraften, och ju snabbare bilen accelererar. Andra krafter, såsom friktion, kan agera för att bromsa bilen ner. Detta är varför bilar kommer att accelerera snabbare ned en vaxad ramp.

You may also read!

Effekten av Carbide i fruktmognad

Effekten av Carbide i fruktmognad

När en frukt mognar, många biokemiska förändringar. Den mest uppenbara av dessa är den färg, doft och fasthet av frukten. Även olagligt i många länder, är kalciumkarbid (CaC2) används för att påskynda mognadsprocessen. Detta gör det möjligt för odlar

Read More...
Effekten av att förfalla växtliv om mark

Effekten av att förfalla växtliv om mark

Marken består av nedbrytning av organiskt vegetabiliskt och animaliskt material blandas med mineraler från små stenfragment. Jord ständigt tvättas och blåses bort i en process som kallas erosion. Att hålla sig frisk och rik nog på näringsämnen för vä

Read More...
Effekten av frysning och upptining på Rock

Effekten av frysning och upptining på Rock

Berg i dagen är föremål för olika processer som verkar för att erodera och väder bort ytan. Dessa processer, såsom frysning-tining vittring, bidra till att bryta sönder berg i dagen, och i slutändan formar landskapet. Effekten av frysning och upptini

Read More...
Hur man beräknar den termiska effekten av mat

Hur man beräknar den termiska effekten av mat

Vi använder kalori energi att tugga, svälja och smälta maten. Detta kräver energi, som vi får genom den mat vi äter. Denna energiförbrukning kallas den termiska effekten. Vissa livsmedel, som selleri och tomater kräver mer kalorier för att bearbeta ä

Read More...
Piezoelektriska effekten och bentäthet

Piezoelektriska effekten och bentäthet

Piezoelektriska effekten är egenskapen av vissa material för att omvandla mekanisk energi till elektrisk ström. "Piezo" är ett grekiskt ord som betyder "att pressa." Effekten upptäcktes först av Pierre Curie och Jacques Curie 1880. Dr.

Read More...
Effekten av magneter på växternas tillväxt

Effekten av magneter på växternas tillväxt

Den positiva effekten av magnetism på växter, djur och mänskligt liv har studerats sedan upptäckten av magnetism på 16-talet. Det var inte förrän den 19: e århundradet, dock att Louis Pasteur observerade den positiva effekten av jordens magnetfält på

Read More...
Effekten av reala BNP på ränte

Effekten av reala BNP på ränte

Ett lands bruttonationalprodukt, eller BNP, är värdet av de ekonomiska produkter som produceras under ett visst år, inklusive alla varor och tjänster. En "riktig" BNP tar hänsyn till inflation, som mäter värdet av de varor och tjänster med sina

Read More...
Vad gör en leksaksbil Motor Work?

Vad gör en leksaksbil Motor Work?

Elektricitet är en av de viktigaste upptäckterna människor har gjort: det driver allt från glödlampor till datorer, bilar och tv. Varje dag är nya saker görs med det. En av dessa är principen om elektromagnetism, vilket är vad som gör en leksaksbil m

Read More...
Vad är effekten av PH på andning i vatten

Vad är effekten av PH på andning i vatten

I nästan alla miljöförhållanden, pH-nivåer varierar hela tiden, påverkas av nästan varje process som sker i området. Vatten, särskilt, har snabbt föränderliga pH-nivåer under hela dagen, som rör sig mellan sura och alkaliska även utan mänsklig inblan

Read More...