Fysik

Kræfternes parallelogram - slæbning af supertanker, Vejen til Fysik B2, Eksempel side 182 - 183, (Knud Erik Nielsen og Esper Fogh) (

19. maj kl. 11:52 af ca10 - Niveau: B-niveau

Jeg ser på sætning 2.1: Sammensætning af kræfter og derefter på eksemplet, hvor en supertanker slæbes ud af havnen af to slæbebåde 

I den vedhæftede fil som omhandler kraft og bevægelse og eksempel 2.2 supertanker, side 182 - 183,  

Står følgende:

Sætning 2.1: Sammensætning af kræfter

1. Hvis to enkeltkræfter på en partikel har samme retning, er størrelsen af resultanten Fm summen af de to enkeltkræfters størrelser.

2. Hvis kræfterne er modsatrettede, er størrelsen af resultanten Fm differensen mellem de to enkeltkræfters størrelser.

3. Hvis kræfterne ikke er parallelle, bestemmes størrelse og retning for Fm ved hjælp af kræfternes parallelogram.

Jeg forstår sætning 2.1, det første punkt således

F1 + F2 = Fm

Når jeg ser på eksempel 2.2: Supertanker ses på tegningen en supertanker, der slæbes ud af havnen af to slæbebåde, der påvirker den med kræfterne F1 = 2,3 • 105 N  og  F2 = 1,4 • 105 N. På figuren er F1 afsat med længden 2,3 cm og F2 med længden 1,4 cm. Derefter er parallelogrammet konstrueret.

Længden Fkan aflæses til 3,5 cm. Supertankeren vil altså bevæge sig, som om den var påvirket af en enkelt kraft i den røde pilens retning på 3,5 • 105 N.

Når jeg prøver at anvende: 

F1 + FFm

F1 = 2,3 • 105 N med længden 2,3 cm 

 F2 = 1,4 • 105 N med længden 1,4 cm

og indsætter tallene i udtrykket således:

F1 + FFm ⇒ 2,3 cm +  1,4 cm = 3,7 cm

Kommer jeg frem til at Supertankeren vil altså bevæge sig, som om den var påvirket af en enkelt kraft i den røde pilens retning på 3,7 • 105 N.

Mit spørgsmål er, er hvad gør jeg forkert når jeg anvende F1 + F2 = Fm til bestemme den enkelt kraft som supertankeren er påvirket af, når mit resultat afviger fra eksemplet?

På forhånd tak


Brugbart svar (1)

Svar #1
19. maj kl. 12:14 af ringstedLC


Brugbart svar (1)

Svar #2
19. maj kl. 12:15 af ringstedLC

Kun hvis den ene slæbebåd trækker i den anden, der så trækkker i supertankeren, skal kræfterne adderes fordi de så virker parallelt. Det giver den størst mulige trækkraft.

På figuren er kræfterne ikke parallelle. Det vil sige, at slæbebådene må trække lidt skævt i forhold til sejlretningen for ikke at støde ind i hinanden. Det giver en mindre trækkraft på supertankeren.


Svar #3
19. maj kl. 12:32 af ca10

Tak for svaret.

Til Svar # 2 ringstedLC

Mit spørgsmål er, hvordan bestemmer man så den trækkræft når kræfterne ikke er parallelle, som jeg har taget fejl af, at de ikke var, så min bestemmelse af trækkraften er forkert?.

På forhånd tak


Brugbart svar (1)

Svar #4
19. maj kl. 12:39 af ringstedLC

Den samlede trækkraft afhænger altså af vinklen mellem retningerne af de enkelte kræfter:

\begin{align*}\overrightarrow{F_1}\parallel \overrightarrow{F_2} &\Rightarrow \left\{\begin{matrix} \angle \theta &= 0^{\circ} &\Rightarrow F_m &= F_1+F_2 \\ \angle \theta &= 180^{\circ} &\Rightarrow F_m &= F_1-F_2\end{matrix}\right. \\ \overrightarrow{F_1}\nparallel \overrightarrow{F_2} &\Rightarrow 0^{\circ}<\angle \theta<180^{\circ} \Rightarrow F_1-F_2<F_m<F_1+F_2 \end{align*}


Svar #5
19. maj kl. 13:00 af ca10

Tak for svaret

Problemet er så at vinklen ikke fremgår af eksemlet. Det synes jeg er en mangel ved bogens eksempel.

Så man har ikke mulighed selv at bestemme trækkraften.


Brugbart svar (1)

Svar #6
19. maj kl. 14:41 af ringstedLC

Det kommer vel an på situationen: Forestil dig at du er styrmand på en af slæbebådene.

Din båd kan trække med 140 kN og den anden med 230 kN.

Opgaven lyder på at trække supertankeren med en bestemt kraft (350 kN) i en bestemt retning. Hvilke kurser (vinkler) skal slæbebådene holde i forhold til retningen?

NB. Når slæbebådene ikke trækker i det samme tov, altså parallelt, giver det mulighed for bedre justering af trækretningen.


Brugbart svar (1)

Svar #7
19. maj kl. 14:41 af ringstedLC

Vedhæftet fil:_0.png

Svar #8
19. maj kl. 14:58 af ca10

Til Svar # 6 og 7 ringstedLC

Tak for svarene jeg ser nærmere på dem

På forhånd tak


Skriv et svar til: Kræfternes parallelogram - slæbning af supertanker, Vejen til Fysik B2, Eksempel side 182 - 183, (Knud Erik Nielsen og Esper Fogh) (

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.