Fysik

luftmodstanden mod en bil?

03. maj 2015 af rallelarsen (Slettet) - Niveau: C-niveau

Jeg har følgende opgave:

Bilen har pga. luftmodstand en tophastighed på 40 m/s. Udtrykket for luftmodstandskraften er givet ved F_luftmodstand=k·v2, hvor k er en konstant og v er hastigheden

Hvor stor er luftmodstanden?

Hvor stor er k?

- Hvad i alverden gør jeg her? Er pænt blank, jeg kan jo ikke bruge at "k" er "en konstant" til noget?


Brugbart svar (0)

Svar #1
03. maj 2015 af GalVidenskabsmand (Slettet)

Står der ikke noget mere i opgaven? Noget med motorens effekt, for eksempel?


Svar #2
03. maj 2015 af rallelarsen (Slettet)

Jo, motorens effekt er 6000N og bilens masse er 1100 kg. Jeg har desuden udregnet bilens acceleration til at være 5,455 m/s2


Brugbart svar (0)

Svar #3
03. maj 2015 af GalVidenskabsmand (Slettet)

Kan du ikke lige skrive hele opgaveformuleringen?


Svar #4
03. maj 2015 af rallelarsen (Slettet)

En bil med massen 1100 kg har en motor, der maksimalt kan yde en kraft på 6000 N. Bilen har pga. luftmodstand en tophastighed på 40 m/s. Udtrykket for luftmodstandskraften er givet ved Fluftmodstand=k·v2, hvor k er en konstant, og v er hastigheden.

Vi kender altså ikke k, og kan der med ikke bruge udtrykket. Jeg har regnet mig frem til at bilens acceleration er 5,455 m/s2. Nu skal jeg finde luftmodstanden i N.


Brugbart svar (0)

Svar #5
03. maj 2015 af GalVidenskabsmand (Slettet)

Er der ikke givet en rullemodstandskoefficient?

Nå, ellers er fremgangsmåden

Fmotor = Frullemodstand + Fluftmodstand  <=>

Fluftmodstand = Fmotor - Frullemodstand

Hvis du ellers har en rullemodstandskoefficient, kan du finde rullemodstanden som

Frullemodstand = fR*Fnormal

Normalkraften er

Fnormal = mbil*g

Luftmodstanden bliver så

Fluftmodstand = Fmotor - fR*mbil*g

k kan du så finde af

k = Fluftmodstand/v2


Svar #6
03. maj 2015 af rallelarsen (Slettet)

Det vil altså sige at luftmodstanden er 6000 N - (1100 kg · 9,28 m/s2)= -4802 N ?


Brugbart svar (0)

Svar #7
03. maj 2015 af GalVidenskabsmand (Slettet)

Nej, du glemmer at gange med fR. Den er vist for en bil på asfalt normalt ca. 0,015.


Brugbart svar (0)

Svar #8
03. maj 2015 af GalVidenskabsmand (Slettet)

og så er g= 9,82 m/s2


Svar #9
03. maj 2015 af rallelarsen (Slettet)

Har ellers sagt at [A] = J = N * m
N*m = 1/2 * m * v2
N = 1/2 * v2 = 1/2 * (40m/s)2 = 800
Fluftmodstand = Fmotor - Fbil = 6000 N - 800 N = 5200 N

Giver det mening i dit hovede?


Svar #10
03. maj 2015 af rallelarsen (Slettet)

Det er bare mærkeligt at vores lærer ikke har nævnt noget om "rullemodstand" eller i det mindste ikke angiver det i opgaven......


Brugbart svar (0)

Svar #11
03. maj 2015 af GalVidenskabsmand (Slettet)

Du kommer til at blande enheder og symboler sammen. N og m'et på venste side er enhederne Newton og meter. m'et på højre side er symbolet for masse, så de går ikke ud med hinanden. Du tænker vist på formlen

Fres*Δs = ΔEkin


Svar #12
03. maj 2015 af rallelarsen (Slettet)

Ville man kunne anvende den formel i dette tilfælde?


Brugbart svar (1)

Svar #13
03. maj 2015 af GalVidenskabsmand (Slettet)

Jeg kan ikke se, at den formel kan bruges her.


Svar #14
03. maj 2015 af rallelarsen (Slettet)

Hvordan finder jeg ud af hvor langt bilen er kørt, når dens hastighed er 40 m/s? Jeg fandt dens acceleration til at være 5,455 m/s^2


Svar #15
03. maj 2015 af rallelarsen (Slettet)

Ligemeget, har endelig fundet ud af det, tak galvidenskabsmand for din indsats :))


Brugbart svar (1)

Svar #16
03. maj 2015 af hesch (Slettet)

Hvis bilen kan opnå en hastighed: 40m/s, så er luftmodstanden ved denne hastighed = 6000 N.

F = k * V2    =>

k = F / v2 = 3,75 kg/m.


Svar #17
03. maj 2015 af rallelarsen (Slettet)

det er sjovt du siger de hesch, kan ikke finde enheden.. at det er kilogram, giver ingen mening


Brugbart svar (1)

Svar #18
03. maj 2015 af hesch (Slettet)

Jo det gør da:

k = F / v2  skrevet med enheder:

k-enhed = N / (m/s)2 = kg*m/s2 / ( m2 / s2 )  (stil op på brøkstreg og forkort ) = kg/m.

Du kan også prøve enheden på F = k * v2. Enheden skal komme ud i N = kg*m/s2.


Svar #19
03. maj 2015 af rallelarsen (Slettet)

Tak mand, giver mening i mit hovede nu!! God aften :D


Skriv et svar til: luftmodstanden mod en bil?

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.