2005-11-29, 21:23
  #1
Medlem
Hispers avatar
Jag var förbi en gymnasieskola för ett tag sedan, de raggade elever till nästa läsår och jag var där med sonen.

Vid fysikinstutionen så förevisades en sak som lärarna inte vill eller kunde förklara och jag har grubblat på det men inte kommit på lösningen. Säkert en klassiker men jag har aldrig sett det förr.

Jag skall försöka förklara hur det var riggat.

En elmotor monterad så axeltappen pekar upp mot taket.
På denna är fäst en träregel, längd mellan 1 - 1.5 m. Regeln moteras "horisontellt" så man får en rel stor diameter.
I ena änden på regeln fästs en metallstång, ca 1 dm, riktning rakt upp. I övre änden på den stången fästs en tråd med en liten kula i änden. I viloläge hänger tråden och vikten rakt ned
I andra änden på regeln monteras en glasbägare. I denna bägare ställs ett tänt ljus. Ljuset är så pass kort att lågan skyddas av bägaren. Lågan pekar rakt upp.
Motorn startas och allt börjar snurra. Rotationshastigheten är inte så hög, ca 1-2 varv/s Självklart så svänger tråden/kulan ut från stången och har en konstant vinkel mot stången på typiskt 45 grader.
Men vad händer med ljuslågan? Skyddad av vinden pga bägaren så är den rel stabil men den börjar luta in mot rotationscentrum!

Säkert är det någon som skrattar sig harmynt av min okunnighet men jag måsta ha supit bort just den här fysikkunskapen på Kåren någon gång

Kan någon ge en förklaring?
Citera
2005-11-29, 23:12
  #2
Medlem
Skvalleristens avatar
Hmmm, intressant!

Betrakta molekylerna i luften i bägaren runt lågan. Var och en funkar som kulan i snöret och 'vill' röra sig ut från centrum. Molekylerna innanför lågan vill komma närmare ytterväggen.

En låga är ju en brinnande gas och även dessa molekyler vill röra sig utåt. Hur lågan pekar beror nog på vikten av gasmolekylerna jämfört med luftmolekylerna.

Är gasen lättare än luften? Den är varmare i alla fall...

Njae det fattas litet i resonemanget, men jag tror det har med relativa massan att göra.
Citera
2005-11-29, 23:49
  #3
Medlem
Tänk på ekvivalensen mellan acceleration och gravitation. Gravitationen pekar nedåt, vilket är ekvivalent med en acceleration uppåt, och centripetalaccelerationen pekar inåt. Detta ger en resulterande "fiktiv gravitation" snett nedåt-utåt. Lodlinjen hos tråden med kulan pekar ut riktningen på denna fiktiva gravitation. Lågan på ett ljus pekar alltid uppåt, dvs i den "fiktiva gravitationens" negativa riktning, så den pekar istället snett uppåt-inåt.

Anledningen till att en låga pekar uppåt är att den är lättare än den omgivande luften. Med acceleration/gravitation-ekvivalensen så har alltså luften större tröghet än lågan, och har alltså en starkare tendens att vilja gå rakt fram (dvs utåt) istället för att följa med i rotationen. Alltså får lågan flytta på sig inåt.

Ett annat exempel på samma princip är om du åker i en bil och håller i en heliumballong i ett snöre. Du gör en hård inbromsning med bilen, vad händer med ballongen?
Citera
2005-11-30, 06:54
  #4
Medlem
Hispers avatar
Citat:
Ursprungligen postat av raol
Tänk på ekvivalensen mellan acceleration och gravitation. Gravitationen pekar nedåt, vilket är ekvivalent med en acceleration uppåt, och centripetalaccelerationen pekar inåt. Detta ger en resulterande "fiktiv gravitation" snett nedåt-utåt. Lodlinjen hos tråden med kulan pekar ut riktningen på denna fiktiva gravitation. Lågan på ett ljus pekar alltid uppåt, dvs i den "fiktiva gravitationens" negativa riktning, så den pekar istället snett uppåt-inåt.

Anledningen till att en låga pekar uppåt är att den är lättare än den omgivande luften. Med acceleration/gravitation-ekvivalensen så har alltså luften större tröghet än lågan, och har alltså en starkare tendens att vilja gå rakt fram (dvs utåt) istället för att följa med i rotationen. Alltså får lågan flytta på sig inåt.

Ett annat exempel på samma princip är om du åker i en bil och håller i en heliumballong i ett snöre. Du gör en hård inbromsning med bilen, vad händer med ballongen?

Ang din förklaring så måste jag tänka lite på den men resonemanget låter inte fel.

Ang ballongen så borde väl den analogt med ditt resonemang sträva bakåt i färdriktningen och därmed i motsatt riktning jämfört med mig som håller i ballongen.
Citera

Skapa ett konto eller logga in för att kommentera

Du måste vara medlem för att kunna kommentera

Skapa ett konto

Det är enkelt att registrera ett nytt konto

Bli medlem

Logga in

Har du redan ett konto? Logga in här

Logga in