Vetenskapsområdet för teknik och naturvetenskap

Teknikfrågor

Vilken fråga skulle du vilja ha svar på? Till frågeformuläret

Har ett vindkraftverk samma hastig längst ut på bladen som den har närmare mitten?

Frågan inskickad av Anton Forsman, 18 år, 2017-07-10

Svar från Hans Bernhoff, professor i elektricitetslära med inriktn m högpresterande system:

Vingarna på ett vindkraftverk roterar med en vinkelhastighet (w i rad/sekund) som avgörs av vindstyrkan och kraft på reglering av effekten (i allmänhet högre vinkelhastighet i hårdare vind). Pereferihastigheten på någon punkt av vingen bestäms av dess avstånd till rotationscentrum (radien i meter) så att hastigheten (v i m/s) är lika med w*r
Det vill säga hastigheten är som störst längst bort från centrum, dvs längst ut på bladen, och där kan den vara uppemot 80 m/s (ca 290 km/h) när det blåser bra (>12-14 m/s).

När vi var små ställde vi oss ibland flera i rad och höll i ett elstängsel. Vi upplevde att desto fler vi ställde oss (en höll i stängslet och övriga höll händerna) desto starkare blev strömmen. Kan detta verkligen stämma? Vad är i sådana fall den fysikaliska förklaringen?

Frågan inskickad av Carl-Johan Backman, 27 år, 2016-09-07

Svar från Örjan Vallin, forskare vid institutionen för teknikvetenskaper:

Som bondson och doktor i elektronik tror jag mig vara lämpad att besvara frågan. Jag har inte gjort samma observation själv, men har tävlat i att hålla i elstängslet flest stötar i barndomen.

Din observation stämmer troligen, men inte för den som är sist i ledet.

Strömmen som går genom kroppen bestäms av trådens spänning och det elektriska motståndet, resistansen, mellan tråden och jorden. När en person håller i tråden består resistansen dels av kroppens resistans, dels av kontakt-resistansen mellan handen och tråden och mellan fötterna och marken. Motståndet mot marken genom skosulan är den största komponenten, troligen minst tusen gånger större än de andra, och kommer att vara det som bestämmer strömmen.

Om du ensam håller i tråden, eller står sist i ledet, gör inte så stor skillnad i ström, eftersom den tillkomna resistansen i personkedjan är försumbar i jämförelse med resistansen mot marken. Men om du står näst sist så känner du av den ström som går genom dina egna skosulor till jorden p l u s den ström som går genom siste man. Trean från slutet får tre gånger högre ström.

På samma sätt kan man ikläda sig skorna som den olycklige som håller i tråden med handen: Strömmen som går genom den handen går inte bara genom dennes ben, men också genom alla de andras.

Varför tar suddet bort blyertsen?

Frågan ställd av elever i årskurs 6 i samband med skolaktiviteten "Levande frågelådan"

Suddgummit är gjort av gummi. När man suddar så lossnar det små, små smulor som rullar upp blyertsen från pappret. Det kan man se eftersom smulorna blir lite svarta. Blyertsen är gjord av grafit, och grafit och gummi är två material som liknar varandra. de är uppbyggda på samma sätt. Det hjälper till när man ska sudda.