Fysik

kræfter i en gadelampe

30. oktober 2012 af nulle26 (Slettet) - Niveau: B-niveau

Hej alle sammen.

En underviser og jeg er kommet lidt i tvivl om udregning af en opgave i grib fysikken 2 opgave 12.5.2 punkt 3j og punkt 4

det første spørgsmål lyder:

Idet skiløberen er nedbremset til farten 0, begynder han at glide nedad med en friktionskraft i x-aksens retning, men stadig med størrelsen 68N. Før snoren knækkede var afstanden 7,5m til den næste skiløber, der med farten 3,6m/s bliver trukket op af samme lift.

Tyngdekraften på skiløberen er 309 n og han vejer 67kg. det tager 0,64 s inden at han står stille, og han deaccelerer med -5,62m/s^2 fra snoren knækker til han står stille.

Hvor land tid går der inden de støder ind i hinanden.

 

Andet spørgsmål:

En gadelampe er hængt op i to wiere, der er fastgjort på hver deres mast, hvor lampen sidder mere mod højre end venstre. wire 1 danner vinkeln 5,20 grader med vandret, mens wire 2 danner 9,60 grader med vandret. gadelampen har massen 3,5kg og hænger stille.

 

Beregn snorkraften i hver af de to wirer.

 

Håber virkelig at i kan hjælpe med at se lyset og komme videre med disse 2 opgaver.

 

Mvh

JensKV


Brugbart svar (2)

Svar #1
30. oktober 2012 af peter lind

Tegn systemet op.  Kræfterne på lampen er tyngdekraften ( kendt) og snorekræfterne, , hvor man kun kender deres retning.  Da lampen hænger stille er de resulterende kræfter 0. Opløs snorekræfterne i komposanter efter den lodrette og vandrette retning. Da  summen af kræfterne er 0 i begge disse kræfter giver det 2 ligninger til bestemmelse af snorekræfterne.


Svar #2
30. oktober 2012 af nulle26 (Slettet)

Dertil er jeg også kommet til, men så stopper det ved de to ligninger

Brugbart svar (1)

Svar #3
30. oktober 2012 af hesch (Slettet)

#2:  Kan du ikke skrive hvilke ligninger du har stillet op ?

 


Svar #4
31. oktober 2012 af nulle26 (Slettet)

Jeg er kun kommet frem til en ligning på en wire som er 3,5kg*9,82N/kg/sin5,20+9,60


Svar #5
31. oktober 2012 af nulle26 (Slettet)

Har også ophævet til videre ligninger på lampen, og får at wire kræfterne er 134,55N hver


Svar #6
31. oktober 2012 af nulle26 (Slettet)

F_res,y=F_N+F_tyn medfører af F_N=F_res,y-Ftyn,y=0-3,5-9,82^N/kg=34,37N

Yderligere må gælde at F_res,x =0, men ligningen for dette vides ikke.

Så er det herfra det går lidt i stå


Brugbart svar (1)

Svar #7
01. november 2012 af peter lind

Du skal spalte snorekræfterne op i en lodret komponent og en vandret komponent. De 2 vandrette komponenter skal være lige store og modsat rettet. Summen af de lodrette komponenter skal  være den samme som tyngdekræfterne på lampen. Dette giver to ligninger med 2 ubekendte som du må løse. Jeg kan ikke se du har gjort noget i den retning.

 


Svar #8
01. november 2012 af nulle26 (Slettet)

Ft=Fw1*sinφ1+Fw2*sinφ2

Da der er lige stor kraft i hver wire, har jeg parallelforskydt wire 2 op i wire 1 slut punkt. Derfra har jeg antaget at disse to komposanter fra hver wire udgør normalkraften på lampen, som er det modsat af tyngdekraften, da lampen hænger stille. ´Dette ligger til grund for min ligning øverst.

Efter dannelse af denne trekant, hvor resultanten er normalkraften og de to vandrette vinkler fra hver wire vides, har jeg fundet de resterende vinkler og vha. sinusrelationerne kunne beregne størrelsen på de to kræfter

Fw1=(sin(90-9,60)*3,5kg*9,82N/kg)sin5,20+9,60)=132,67N≈133N

Fw2=(sin(90-5,20)*3,5kg*9,82N/kg)sin5,20+9,60)=133,995N≈134N

 

Dette er det bedste bud jeg kan komme op med, efter at have tegnet systemet op og sat to komposanter op for den modvirkende kraft af tyngdekraften (normalkraften)


Brugbart svar (1)

Svar #9
01. november 2012 af peter lind

Du roder det hele sammen. Kraften fra snor 1 kalder jeg F1. I den lodrette retning bliver kraften så F1*cos(v), hvor v er vinklen mellem lodret og snoren. I vandret retning er den F1*sin(v). Tilsvarende gælder for den anden snorekraft. Opstil ud fra dette de nødvendige ligninger til at bestemme de 2 snorekræfter.


Svar #10
02. november 2012 af nulle26 (Slettet)

Arg... Så tror jeg lyset kom endelig

F1*cos(v1)=F2*cos(v2) dette begrunder jeg med at lampen hænger stille, og dette er ligningen i den lodrette  retning.

Så isoleres F1 i udtrkket så der står følgende:

F1=(F2*cos(v2)/cos(v1))

og i den vandrette retning

Fty=F1*sin(v1)+F2*sin(v2)

Så indsætter jeg udtrykket for F1 i overstående udtryk, så vi kun har en ubekendt

Fty=(F2*cos(v2)/cos(v1))*sin(v1)+F2*sin(v2)

Så isoleres F2

F2=(Ftyn*cos(v1))/(cos(v1)*sin(v2)+sin(v1)*cos(v2))

Nu kendes F2 og indsættes i det vandrette udtryk, og F1 isoleres

F1=(-F2*sin(v2)+Ftyn)/sin(v1)

 

Har regnet med disse udtryk og kommet frem til rigtige resultat på kræfterne. Siger mange tak for hjælpen, har bøvlet mange timer med denne opgave

 


Skriv et svar til: kræfter i en gadelampe

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.