Listor / Berzan / Laboration på cykelhjälm
Laborationen går ut på att testa ifall det är nödvändigt att ha cykelhjälm på sig när man cyklar och om den egentligen fyller någon funktion.
Jag trodde att cykelhjälmen (eller i detta fall, tvättsvamp) skulle dämpa fallet och att huvudet (vagnen) skulle ta emot mycket mindre kraft.
Anledningen till varför jag trodde att vagnen skulle ta mycket mindre kraft är därför att tvättsvampen skulle fungera som en gummiboll. Helt enkelt tryckas ihop och då skulle stöten bli mer elastisk enligt rörelsemängdslagen och kinetisk energi. Men också eftersom att det är lag på att ha cykelhjälm när man cyklar
Laborationen kommer beblanda följande formler:
Vagnen ställdes upp på luftkudde banan och sedan sattes en plywoodskiva under lågfriktionsbanan så att vagnen rör sig mot kraftmätaren som ställdes upp på ena kortsidan av banan. Detta för att vagnen ska släppas från den högsta höjdpunkten så den för samma lägesenergi och samma hastighet i alla försöken.
Mätningen startades på labbquest-datorn så att kraften kunde mätas vid stöten och vagnen släpptes första gången utan tvättsvamp på fronten vid 160 cm uppför lågfriktionsbanan.
Andra gången släpptes vagnen vid samma höjd men med en tvättsvamp längst fram på vagnen fäst med en gummisnodd och mätningarna på labbquest-datorn startades igen och vagnen åkte återigen in i kraftmätaren. Alla mätningar antecknades.
[Se bilden uppe till höger]
På Y-axeln ser vi kraften i newton.
På X-axeln ser vi tiden i sekunder.
Impulsen får man genom att räkna ut arean under grafen/graferna. Resultatsiffror till diagrammet finns under ”bilagor”.
Anledningen till att försöket utan hjälm blir mycket större kraft än försöket med hjälm är för att den kraften blir mycket större under en kortare tid. Och med hjälmen blir kraften mindre men under en längre tid så impulsen blir samma i båda försöken. Detta bevisar att min hypotes (Jag trodde att cykelhjälmen (eller i detta fall, tvättsvamp) skulle dämpa fallet och att huvudet (vagnen) skulle ta emot mycket mindre kraft) stämde mycket bra med resultat. Men däremot behöver inte detta resultat betyda att det fungerar med en riktig cykel krock i verkligheten. T.ex. kan hjälmen gå sönder vid för stor kraft och blir då kanske inte till någon hjälp över huvudtaget. För att förbättra resultatet skulle man kunna göra om försöket med ett skalenligt experiment med en docka med och utan cykelhjälm. Avslutningsvis drar jag slutsatsen att det är rimligt att det är lag på att man måste ha cykelhjälm.
| Försök utan hjälm | Försök med hjälm | |
| Tid (s) | Kraft (N) | Kraft (N) |
| 0 | 0 | 0 |
| 0,001 | 0 | 0,12236098 |
| 0,002 | 2,001541486 | 0,14023106 |
| 0,003 | 8,719058985 | 0,206222147 |
| 0,004 | 19,26219734 | 0,305208777 |
| 0,005 | 30,56005989 | 0,435128729 |
| 0,006 | 37,8099946 | 0,534115359 |
| 0,007 | 39,70622498 | 0,697030855 |
| 0,008 | 36,61680434 | 0,796017486 |
| 0,009 | 30,29815777 | 0,925937438 |
| 0,01 | 23,74854239 | 1,057919612 |
| 0,011 | 18,04062448 | 1,187839564 |
| 0,012 | 13,49930171 | 1,286826194 |
| 0,013 | 9,665667489 | 1,385812825 |
| 0,014 | 7,081668511 | 1,482737233 |
| 0,015 | 5,118433677 | 1,614719407 |
| 0,016 | 3,643945329 | 1,711643816 |
| 0,017 | 2,662327912 | 1,810630446 |
| 0,018 | 1,876621533 | 1,909617077 |
| 0,019 | 1,319821738 | 2,006541486 |
| 0,02 | 0,958932981 | 2,072532572 |
| 0,021 | 0,697030855 | 2,171519203 |
| 0,022 | 0,501119816 | 2,268443612 |
| 0,023 | 0 | 2,334434699 |
| 0,024 | 0 | 2,433421329 |
| 0,025 | 0 | 2,530345738 |
| 0,026 | 0 | 2,596336825 |
| 0,027 | 0 | 2,695323455 |
| 0,028 | 0 | 2,75925232 |
| 0,029 | 0 | 2,792247864 |
| 0,03 | 0 | 2,891234494 |
| 0,031 | 0 | 2,990221124 |
| 0,032 | 0 | 3,087145533 |
| 0,033 | 0 | 3,186132164 |
| 0,034 | 0 | 3,252123251 |
| 0,035 | 0 | 3,349047659 |
| 0,036 | 0 | 3,382043203 |
| 0,037 | 0 | 3,481029833 |
| 0,038 | 0 | 3,577954242 |
| 0,039 | 0 | 3,676940872 |
| 0,04 | 0 | 3,808923046 |
| 0,041 | 0 | 3,905847455 |
| 0,042 | 0 | 3,971838542 |
| 0,043 | 0 | 4,070825172 |
| 0,044 | 0 | 4,167749581 |
| 0,045 | 0 | 4,200745125 |
| 0,046 | 0 | 4,266736211 |
| 0,047 | 0 | 4,332727298 |
| 0,048 | 0 | 4,396656164 |
| 0,049 | 0 | 4,462647251 |
| 0,05 | 0 | 4,495642794 |
| 0,051 | 0 | 4,528638338 |
| 0,052 | 0 | 4,528638338 |
| 0,053 | 0 | 4,528638338 |
| 0,054 | 0 | 4,528638338 |
| 0,055 | 0 | 4,495642794 |
| 0,056 | 0 | 4,462647251 |
| 0,057 | 0 | 4,429651707 |
| 0,058 | 0 | 4,332727298 |
| 0,059 | 0 | 4,266736211 |
| 0,06 | 0 | 4,167749581 |
| 0,061 | 0 | 4,070825172 |
| 0,062 | 0 | 3,938842998 |
| 0,063 | 0 | 3,808923096 |
| 0,064 | 0 | 3,577954242 |
| 0,065 | 0 | 3,44803429 |
| 0,066 | 0 | 3,349047659 |
| 0,067 | 0 | 3,219127707 |
| 0,068 | 0 | 3,05419999 |
| 0,069 | 0 | 2,957225581 |
| 0,07 | 0 | 2,825243407 |
| 0,071 | 0 | 2,695323455 |
| 0,072 | 0 | 2,563341281 |
| 0,073 | 0 | 2,466416872 |
| 0,074 | 0 | 2,367430242 |
| 0,075 | 0 | 2,235448068 |
| 0,076 | 0 | 2,138523659 |
| 0,077 | 0 | 2,072532572 |
| 0,078 | 0 | 1,973545942 |
| 0,079 | 0 | 1,876621533 |
| 0,08 | 0 | 1,810630446 |
| 0,081 | 0 | 1,711643816 |
| 0,082 | 0 | 1,647714951 |
| 0,083 | 0 | 1,581723864 |
| 0,084 | 0 | 1,515732777 |
| 0,085 | 0 | 1,44974169 |
| 0,086 | 0 | 1,352817281 |
| 0,087 | 0 | 1,319821738 |
| 0,088 | 0 | 1,220835107 |
| 0,089 | 0 | 1,187839564 |
| 0,09 | 0 | 1,123910699 |
| 0,091 | 0 | 1,090915155 |
| 0,092 | 0 | 1,057919612 |
| 0,093 | 0 | 0,958932981 |
| 0,094 | 0 | 0,925937438 |
| 0,095 | 0 | 0,859946351 |
| 0,096 | 0 | 0,829013029 |
| 0,097 | 0 | 0,796017486 |
| 0,098 | 0 | 0,763021942 |
| 0,099 | 0 | 0,697030855 |
| 0,1 | 0 | 0,664035312 |
| 0,101 | 0 | 0,598044225 |
| 0,102 | 0 | 0,567110903 |
| 0,103 | 0 | 0,534115359 |
| 0,104 | 0 | 0,501119816 |
| 0,105 | 0 | 0,435128729 |
| 0,106 | 0 | 0,435128729 |
| 0,107 | 0 | 0,369137642 |
| 0,108 | 0 | 0,305208777 |
| 0,109 | 0 | 0,272213233 |
| 0,11 | 0 | 0,23921769 |
| 0,111 | 0 | 0,206222147 |
| 0,112 | 0 | 0,173226603 |
| 0,113 | 0 | 0,14023106 |
| 0,114 | 0 | 0,074239973 |
| 0,115 | 0 | 0,074239973 |
Publiceringsdatum: 2014-03-07