Fysik

pot energi + arbejde + inertimoment og impulsvektor

11. august kl. 12:01 af jewan - Niveau: A-niveau

Hej 

jeg skal aflevere i aften og håber på hjælp til denne opgave

Vi kan betragte væltepeteren som sammensat af et forhjul med radius rf = 75 cm og masse mf = 4.5 kg, et stel med masse ms = 5.0 kg, samt et baghjul med radius rb = 25 cm og masse mb = 1.5 kg. For at gøre vores udregninger simple approksimerer vi hjulene med ringe, og antager at de altid ruller uden at glide samt at vi kan se bort fra luftmodstand. En rytter med en masse på mr = 70 kg starter på en bakke h = 11 m oppe og kører ned ad bakken på væltepereten. Når han hår bunden af bakken bevæger den sig med v = 50 km/t. Vi benytter igen et koordinatsystem hvor rytteren bevæger sig i x-retningen, y-retningen er til venstre, og z-retningen er opad.

1) Hvad er ændringen i potentiel energi for rytter-væltepeter-systemet fra toppen af bakken til bunden? 

2)Hvor stort et arbejde har rytteren udført på væltepeteren under nedkørslen?

3)Hvad er inertimomentet af hvert af de to hjul?

4) Hvad er den samlede impulsmomentvektor af rytter-væltepeter-systemet efter han har nået bunden? 


Brugbart svar (0)

Svar #1
11. august kl. 15:15 af peter lind

1) Potentiel energi er m*g*h m masse, g tyndeaccellerationen og h højden

2) Det undrer mig at den kommer som det 2. spørgsmål. Det kræver nemlig brug af resultatet fra spørgsmål 3. Det er nemlig potentil energi -kinetisk energi. Det sidste kræver nemlig kendskab til inertimomentet. Ekin = ½mv2+½Iω2.

3) I = m*r2

4) I*ω


Svar #2
11. august kl. 15:47 af jewan

jeg forstår ikke hvordan du kom frem til 4)

jeg har ikke brugt din formel  som er 1/2 mv^2 + 172 lw^2

men jeg har brugt: Epot - 1/2 mv^2.

er det rigtigt tænkt?


Brugbart svar (0)

Svar #3
11. august kl. 16:12 af peter lind

Du glemmer at der også er noget kinetisk energi i hjulenes omdrejning

Det er en alment kendt formel for impulsmomentet. Hvis det lyder mere bekendt er det i dette tilfælde I*ω = I*r2*ω = = I*r*v


Svar #4
11. august kl. 16:30 af jewan

så hvis jeg skal beregne spørgsmål 2) skal jeg bruge    ½mv2+½Iω2. men det kræver Inertimoment (I) fra spørgsmål 3.

 og der er 2 radius i opgaven, så hvilke skal man bruge?


Brugbart svar (0)

Svar #5
11. august kl. 16:48 af peter lind

Du skal rene på hver hjul for sig


Svar #6
11. august kl. 17:03 af jewan

når der er lavet en beregning for impulsmoment for hvert jul. skal de så lægges sammen?


Brugbart svar (0)

Svar #7
11. august kl. 17:16 af peter lind

ja


Svar #8
11. august kl. 17:20 af jewan

men der er også en formel der hedder m*v kan den ikke bruges?


Brugbart svar (0)

Svar #9
11. august kl. 17:43 af peter lind

det er impulsen ikke impulsmomentet


Svar #10
11. august kl. 17:47 af jewan

Hvis jeg bruger formlen : I*r*v

får jeg et resultat med mærkeligt enhed?

kg m^2 * m * m/s???

hvordan skal enheden være?


Brugbart svar (0)

Svar #11
11. august kl. 18:25 af peter lind

Jeg har en fejl i formlen. I*ω= m*r2ω = m*r*v


Svar #12
11. august kl. 19:21 af jewan

Mht til spørgsmål 2 .
Er A= ekin -epot? Eller omvendt ?
Og passer det at A= negativt ?

Brugbart svar (0)

Svar #13
11. august kl. 20:15 af peter lind

A = Epot-Ekin-Erot

Arbejdet er ikke negativt


Svar #14
11. august kl. 20:22 af jewan

mit Epot= m*g*h = 8749,6 J

hvad er det jeg skal bruge som w ? for at beregne A?

jeg synes der er noget jeg gør forkert 


Brugbart svar (0)

Svar #15
11. august kl. 20:34 af peter lind

I dette her tilfælde er r*ω = v.


Svar #16
11. august kl. 20:40 af jewan

ja nemlig det har jeg prøvet. 

Men jeg får det til at give -6485 J. 

du kan se beregningen vedhæft


Brugbart svar (0)

Svar #17
12. august kl. 17:14 af peter lind

din beregnede kinetiske og rotationsenergi er ca. dobbelt så stor som det rigtige. Har du husket at massen i rotationsenergien er kun de dele som roterer altså hjulene


Skriv et svar til: pot energi + arbejde + inertimoment og impulsvektor

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.