Fysik
Teknologiprojekt omkring arbejde i højden
Hej studieportalen!
Jeg vil gerne starte med at sige, at jeg ikke er helt klar over hvad niveau det er på. :)
Men vi står i et problem omkring beregninger inden for fysik.
En mand arbejder oppe i en eller anden højde, lad os antage han vejer 80 kg. Han er selvfølgelig sikret med en masse udstyr. Dette udstyr kan holde til en kraft på 22 kN. Dog kan menneskekroppen komme slemt til skade ved et
stød / kraft på 6 kN. Lad os sige at han så lige pludselig falder ud over kanten.
Vores spørgsmål er så:
Er det muligt at finde den højde, hvor man opnår stødet på 6 kN ?
Svar #1
12. maj 2012 af dikkelmikkel (Slettet)
Så du vil gerne finde hvornår/til højden, hvor manden er accelereret op til det punkt hvor han vil modtage 6kN for at blive bremset på meget kort tid.
Det ville jeg gøre med Work-Energy teoremet, der relaterer kinetisk energi (K) og arbejde/Kraften:
W = ΔK = 1/2mΔv^2 (1)
Hvor W er arbejdet. Antager at han bremses helt ned til 0 m/s(vslut = 0) på den lille strækning dy:
For det første er : W = 1/2mΔv^2 = 1/2m(vslut-vstart)^2 = 1/2m vstart^2
Hvis det er frit fald inden bremsningen er en form af bevægelsesligningen:
a(s-s0) = 1/2 (vslut^2 - vstart ^2 ) = 1/2 (- vstart ^2 ) <=> Kalder s-s0 for Δs :
vstart^2 = - 2 a Δs => Sætter ind i (1)
W = - 1/2m * 2 a Δs = - ma Δs
Men arbejde er jo som bekendt også kraft gange vej(den lille strækning) (Kender F = 6kN):
W = Fdy = -maΔs <=> accelerationen er g i frit fald uden LuftMod.: Δs = - F*dy/ (mg)
Egentlig er Δ misvisende, men pointen er at jo mindre afstand dy den bremses over jo mindre højde er tilladt før den opnår 6kN kraft.
En anden mulighed for at løse opgaven bedre er at bruge Newtons 2. Lov og lade udstyret agere fjederkraft med stor konstant.
Skriv et svar til: Teknologiprojekt omkring arbejde i højden
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.