Webbläsaren som du använder stöds inte av denna webbplats. Alla versioner av Internet Explorer stöds inte längre, av oss eller Microsoft (läs mer här: * https://www.microsoft.com/en-us/microsoft-365/windows/end-of-ie-support).

Var god och använd en modern webbläsare för att ta del av denna webbplats, som t.ex. nyaste versioner av Edge, Chrome, Firefox eller Safari osv.

Studsmatta

Studsmatta på lekplats. Foto.

Årskurs: Gymnasiet
Ämnesområde: Kraft och rörelse

När du hoppar på en studsmatta är det bara tyngdkraften som verkar på dig medan du är i luften. Du är alltså tyngdlös - både på vägen upp och på vägen ned. När du landar på studsmattan trycker den uppåt på dina fötter. Rörelsen bromsar in och du accelererar sedan uppåt igen för att lämna studsmattan. Hur stor blir kraften på dig från studsmattan när du är längst ned?

Undersök

Hopp på en studsmatta innehåller mycket fysik och möjligheter till matematik, simuleringar, planering av undersökningar och analys av mätdata och videoinspelning. Här följer en rad olika experiment att utföra. Börja med att hoppa, känna efter och undersöka.

  • Under vilken del av hoppet känner man sig lättast? 
  • Under vilken del av hoppet känner man sig tyngst?
  • Hur känns det om man håller armarna rakt ut medan man hoppar?
  • Vilka krafter verkar när man hoppar?
  • Under vilken del av hoppet faller man fritt? Hur lång är denna period?
  • Hur känns det att vara tyngdlös? Enligt NE: Tyngdlöshet = tillstånd av fritt fall.
  • Hur många g tror du att man upplever som mest?
  • Spelar personernas massa någon roll?

Mät och analysera

Hopp på en studsmatta innehåller som sagt mycket fysik och möjligheter till matematik, simuleringar, planering av undersökningar och analys av mätdata och videoinspelning. Eventuellt kan man mäta kraften med en WDSS (Wireless Dynamics Sensor System) och samtidigt visa signalen på en dator på marken. Telefonens accelerometer-sensor räcker i värsta fall bara för små hopp.

  • Hur lång tid är det mellan två hopp?
  • Hur lång tid är det mellan två hopp när man studsar försiktigt, utan att lämna mattan?
  • Hur lång tid är det mellan två riktigt höga hopp?
  • Hur lång tid är det mellan två mellanhöga hopp?

Se en video med hopp och mätdata:

Ett arbetsblad att utgå ifrån finns att hämta på Tivolifysiks hemsida (ny flik)

Ta även del av artikeln "Studsmattematte" med tillhörande videoabstrakt (pdf, 2,9 MB)

Vidare uppgifter

Under olympiaden 2016 i London vann Rosannagh MacLennan sitt andra guld i trampolin. Serien med de 10 tävlingshopp som bedöms tog cirka 19 sekunder, varav 16 sekunder i luften. Se film med hennes finalhopp 2016.

Antag att alla hopp tog lika lång tid och svara på frågorna nedan:

  • Vilka krafter verkar på henne medan hon är i luften och när hon är som längst ned? 
  • Hur lång tid tar det för henne att nå högsta punkten efter att hennes fötter lämnat trampolinen under ett hopp? 
  • Gör en skiss över hur höjd (graf 1), hastighet (graf 2) och acceleration (graf 3) varierar under två hela hopp.

Ett tomt diagram att fylla i finns på Tivolifysiks hemsida (ny flik)

På Tivolifysiks hemsida finns ännu fler klipp från MacLennans karriär och möjligheter till fördjupning och ytterligare beräkningar.

Ta del av "Krafter när man hoppar på en studsmatta" på Tivolifysiks hemsida (ny flik)

Läs mer

Free fall and harmonic oscillations - analysing trampoline jumps, Pendrill A-M and Eager D, Physics Education 50, 64-70 (2015).

Force, acceleration and velocity during trampoline jumps - a challenging assignment, Pendrill A-M and Ouattara L, Physics Education 52, 065021 

2023-03-29