Tyngdepunkter - Forside - Frispace

T y n g d e p u n k t e r
Indholdsfortegnelse
Indholdsfortegnelse
Sidsel Sidsel Holst Holst
& Annika Annika Johannsen Johannsen
Johannsen
9. klasse på Tandslet Friskole
Lærer: Marianne Clausen
Indledning ..........................................................................................................................................2
Hypotese.........................................................................................................................................2
Problemstilling/problemformulering: .........................................................................................2
Centrifugalkraft: .................................................................................................................................3
Tyngdekraft: .......................................................................................................................................3
Tyngdepunkt: .....................................................................................................................................4
Tippe Top............................................................................................................................................5
Forsøg .................................................................................................................................................6
Diskussion og perspektivering .........................................................................................................7
Konklusion ..........................................................................................................................................7
1

Indledning
Indledning
Det der fik os til at starte dette projekt, var da vi opdagede noget meget mærkeligt. Vi sad i
det store frikvarter og legede med vores ringe, ved at få dem til at spinde rundt om sig selv.
En af vores ringe har nogle hjerter i toppen. Vi tænkte, om den mon ikke spinde kunne
rundt på hjerterne. Da vi så afprøvede det, skete der noget meget sjovt. Ringen vendte sig,
mens den drejede rundt!!! Så den havde hjerterne op ad. Derfor spurgte vi vores lærer,
Marianne, hvorfor det skete. Det kunne hun ikke svare på, og på det tidspunkt vidste vi, at
det var det projekt, vi ville arbejde med!
Hypotese Hypotese Hypotese Hypotese
Vores hypotese er, at det nok havde noget med vægten at gøre. For der er
stor forskel på vægten mellem ringens kanter. Vi kunne ikke forstå at det var
den tunge ende der var op ad. For på en måde bryder den tyngdekraften. Vo-
res bud er altså, at det har noget med vægtfordelingen at gøre, at det tunge-
ste sted ender øverst. Vi tror, at det kan have noget med centrifugalkraften at
gøre.
PPPProblemstilling/problemformulering:
roblemstilling/problemformulering:
roblemstilling/problemformulering:
roblemstilling/problemformulering:
Vi vil filme ringen med et ’high speed kamera’ og se, hvad der sker, og vi vil eksperimentere
med forskellige runde genstande og se, om det altid er den tungeste ende, der kommer
opad.
Vi vil undersøge, hvad centrifugalkraft og tyngdepunkt har med ringens omdrejning at
gøre.
2

Centrifugalkraft:
Centrifugalkraft:
Centrifugalkraften er endelig ikke en rigtig kraft og kaldtes derefter en fiktiv kraft. Centrifu-
galkraften virker sådan, at man har et legeme, der har en cirkulær bane rundt om legemets
centrum. Det der sker, er at legemet prøver at komme væk fra legemets centrum. Hvis de,
ikke havde været et centrum, der holdt legemet på plads, ville den bare falde i en lige linje.
Så centrummet tvinger legeme på plads og søger for at det bliver i en cirkelbane. Hvis der
intet centrum var ville legemet bare falde i en lige linje fx: hvis man køre i en bil og man
dreje hårdt til den en side kastes man inde i siden at bilen og man dreje ikke.
Tyngdekraft:
Tyngdekraft:
Newton var den første, der opdagede den almindelige massetiltrækning. Han fandt ud af,
at det ikke kun var jorden, der trak i alting og at alting i hele univers trak i hinanden.
Man siger, at jo tunger et legeme er, jo større masse har den. Og jo større en masse et le-
geme har, jo større massetiltrækning er der. Massetiltrækning er et legeme der tiltrækkes af
et andet legeme med en større masse. Dette gælder for alt i dette univers.
Denne jord har en større masse end alle ting på tilsammen på vores på jord. Så derfor bli-
ver vi tiltrukket til jorden, fx når et æble lysner sig fra træet falder det til jorden og ikke om-
vendt. Det er ikke jorden der bliver tiltrukket af æblet.
Det betyder ikke, at vi kan mærke den almindelige massetiltrækning hvis man stå ved siden
af en person, der har en større massefylde. Det er fordi, at det er så lidt tiltrækning, at det
ikke kan mærkes.
Månens tyngdekraft er også påvirket af jordens tyngdekraft. Da jordens tyngdekraft er
større end månens. Derfor er månens tyngdekraft ikke så stærk som jordens. Dog stærk
nok til at man kan mærke den. Jorden er også på virket af måneds tyngdekraft fx: tidevan-
de.
3

Tyngdekraften på jorden er ikke den samme over alt. Den er større ved polerne. Det er for-
di at jorden er trykket lidt sammen og ikke er en helt cirkel, men lidt oval. Så der er man
tætter på jordens centrum, end man er ved Ækvator. Man er ca. 20 km tættere på centrum.
Tyngdepunkt:
Tyngdepunkt:
Tyngdepunktet i et legeme er det punkt i et legeme, hvor al massen er lige over alt om-
kring punktet. Altså tyngdepunkt er et punkt for massens centrum. Hvis man har en trekant
og finder tyngdepunkt, og hænger den i en snor, hvor snoren går gennem tyngdepunktet,
vil man kunne dreje trekanten som man ville, uden at den ville dreje sig når man gav slip.
Det er fordi massen er lige overalt, og der ikke er nogen tung side.
Et tyngdepunkt vil ikke dreje, hvis et legeme dreje omkring sit tyngdepunkt. For tyngde-
punktet vil blive, hvor det er. Ligesom med ringen hvor den ender med at stå med hjerter-
ne oppe. Så er det massen, der drejer om tyngdepunktet.
Tyngdepunktet kan godt ændre sig for et legeme. Som hvis man står på helt normalt er
tyngdepunktet sådan ca. midt i kroppen. Hvis man nu plaser en tunge genstand på ryggen
fx: en rygsæk vil tyngdepunktet rygge sig tætter på genstanden for at skabe balance med
lige vægt i massen. For at gøre dette vil man bøje sig lidt fremad.
Når en tændstikæske ligger ned er det svært at vælte, den det er nærmest umuligt. Så
tyngdepunktet ligger lavt i tændstikæske, men hvis man har en blyant der står op er tyng-
4

depunktet højt oppe. Så tyngdepunktet har på den måde ryget sig. Man kan også lave et
forsøg med en hammer ved at prøve at balancer med den. Først med hoved ned, derefter
med hoved oppe. (hammerens hoved).
Det første forsøg virkede ikke rigtig. Man kunne ikke rigtig få hammeren til at balancer. Det
er fordi at tyngdepunktet er nede i hovedet på hammeren og derfor lavet. Så der for er
den nærmest umuligt. Men det andet forsøg med hammer hovedet oppe var let og lykke-
des godt. Det er fordi at hovedet er oppe og derfor er tyngdepunktet oppe.
Tippe Tippe TTop
T op
En Tippe Top er en slags snurretop, som efter at man har sat den i gang drejer sig og stiller
sig op på pinden. Tyngdepunktet i en Tippe Top er i den tunge ende af Tippe Toppen.
Når man sætter Tippe Toppen i rotation, forsøger tyngdekraften at få den op at stå på pin-
den. Tyngdekraften fremhæver en drejning, sådan at Tippe Toppen stiller sig lodret til
momentet.
Der findes ikke noget fast punkt Tippe Toppen snurrer sig omkring, men den ruller på en
cirkellinie på dens underside.
Den symmetriske akse og dens drejningsmidtpunkt har skiftet karakter. Tippe Toppen vil
dreje sig, så længe indtil den er kommet over på den anden side, og i det forandrer sig og-
så selve drejningsmomentet. Tyngdekraften fremhæver et andet drejningsmoment, men
denne gang i modsatte retning. Og dermed prøver tyngdekraften, at vælte Tippe Toppen
og få den ud af dens balance.
5

På oversiden er der heller ingen fast drejningspunkt, selvom selve fladen, den drejer på er
mindre end på undersiden af Tippe Toppen.
På grund af gnidningen på drejelinien fremhæves drejemomentet, og påvirker Tippe Top-
pen i modsat retning og stabiliserer en drejning i lodret position til underlaget. Hvis man
ser på Tippe Toppen bliver selve drejeretningen konstant, ud ad til betragtet. så for den,
der ser på Tippe Toppen, vil det se ud til at den drejer sig i modsat retning. På grund af, at
tyngdepunktet og gnidningsmodstanden bliver højere aftager rotationshastigheden.
Forsøg Forsøg
Forsøg
25øre- mønt: Vi borede huller forskellige steder i 25øre mønter, satte
dem i rotation og så at hullerne skiftede med at være foroven og for-
neden. Hulet i 25øren var ikke stort nok og havde ikke en stor nok
indflydelse på rotationen og derfor var det at hulerne ikke var det
samme sted hele tiden.
Amerikansk fodbold: Den amerikanske fodbold, da vi drejede den
begyndte/prøvede at stille sig op på den spidse ende.
Tippe Top: Da vi satte Tippe Toppen i gang, drejede den først som en normal snurretop,
men så begynde den at stille sig op på pinden og snurrede på den et stykke tid før den
væltede. Vi lavede også vores egen Tippe Top. Det var ikke let!!!
6

Diskussion Diskussion og og pperspektivering
p erspektivering
Lige nu tror vi ikke, at det kan bruges til noget, fordi vi ikke har teknologien til det. Måske i
fremtiden når vores viden er beder. Lige nu er det ikke rigtig til noget, men hvem ved, må-
ske har vores fremtids fartøjer en motor der virker på den samme måde, men kun måske.
Tiden går jo hurtigt, så ingen ved hvor noget helt utroligt sker for denne verden og vores
liv.
Lige nu er det sådan at solens tyngdekraft påvirker vores jord, så den er i en centrifugal-
krafts bane, også selv om at det er en fiktiv kraft. Og derfor er der et solsystem.
Konklusion
Konklusion
Det vi så på ’high speed kamera’ med ring var, at den vender sig mens den drejer rundt.
Grunden til det er: at når man starter den med hjerterne nede, dvs. man starter den med
tyngdepunktet ned ad. For tyngdepunktet er ikke i centrum af ringen men tætter på hjer-
terne. Tyngdepunktet findes der fordi at det er mider punktet for massen. Når man starter
ringen, starter man den fiktive kraft, centrifugalkraften. Det tvinger hjerterne til at dreje
rundt om centrum og ikke tyngdepunkt. Det betyder at, tyngdepunktet drejer op i en spiral
på toppen af ringen. Når hjerterne er oppe er tyngdepunktet også oppe, og så drejer rin-
gen rundt om sit tyngdepunkt og holdes på plads der. For der er den i balance. Ud at alt
det vi har læst, forstået og lært kan vi nu forstå, hvad der sker på ’high speed kameraetvi-
deoen’. Førhen syntes vi bare at det var en kedelig video der var meget langsom. Nu synes
vi, at det er meget spændende videoer, fuld af fysik og viden.
7