Fysik

Kræfter

14. maj 2013 af Linnese (Slettet)

Jeg har fået en opgave, som jeg har lidt besvær med. Den lyder:

Efter nogen tid befinder en skiløber sig et sted, hvor løjpens vinkel med vandret er 20°. Skiløberen løber her med konstant hastighed og er påvirket af tyngdekraften, normalkraften, luftmodstanden og gnidningskraften mellem sne og ski. Gnidningskoefficienten μ mellem sne og ski er 0,05. Den samlede masse af skiløberen med udstyr er 95 kg.

c)Bestem størrelse og retning af hver af de fire omtalte kræfter.
Indtegn på bilaget pile, der viser størrelse og retning af hver af de fire omtalte kræfter.

Jeg har beregnet:

Tyngdekraften, Ft=m*g=933N

Normalkraften, FN=m*g*cos(20º)=877N

Gnidningskraften, Fgnid=μ*FN=44N

Hvordan beregnes luftmodstanden? Er det en af de ovenstående kræfter, som skal opløses i komposanter?

Jeg har prøvet og sætte retning på pilene (kræfterne), men jeg ved ikke om det er rigtigt, det er vedhæftet i bilaget. (Den røde plet er angrebspunktet angivet, som er angivet på det originale bilag). Er gnidningskraften og luftmodstanden placeret rigtigt? Eller skal de flyttes ned mellem skiene og sneen?

 

Vedhæftet fil: Ski.png

Brugbart svar (0)

Svar #1
14. maj 2013 af 8520 (Slettet)

Luftmodstand afhænger af nogle forskellige ting blandt andet "Cw" som er den såkaldte formfaktor dvs. det er faktor som bestemmes ud fra personens eller genstandens facon. Det er noget man skal finde i et tabelopslag, hvis det ikke står i din bog så kig på nettet. ellers er her nogle du måske kan rette dig efter.

Cykellist i oprejst stilling = 1,1 

Cykellist i foroverbøjet stilling =0,8

Veteran bil = 0,8 

Moderne bil =0,3

fladplade = 1,4

En kugle = 0,5

Jo mindre værdien er jo bedre.

Ellers hedder formlen F_Luftmodstand =½*Cw*ρ*A*V2

ρ_luft = Rho_luft 

Håber det var hjælp nok :)


Svar #2
14. maj 2013 af Linnese (Slettet)

Det hjalp mig ikke.. Jeg kender godt den formel, som du præsentere, men det er ikke den som skal anvendes... Det er ikke lige til at finde formfaktoren for en skiløber plus, jeg kender hverken hans hastighed eller tværsnitsareal, det burde kunne læses ud fra opgaveformuleringen.

Den skal findes ud fra kraft analyse, tror jeg. Men ellers tak.


Brugbart svar (0)

Svar #3
14. maj 2013 af 8520 (Slettet)

Cw værdien er aldrig et præcist tal så man må tag noget der ligger tæt på f.eks. cykellisten, som er oprejst.

Du kan sagtens finde hans hastighed her tænker jeg lidt på Newtons 2. lov "kraftloven"

Den siger  F_res = m*a 

Den kan du så lave om til F_res = kg*m/s 

og efter som du har regnet alle dine krafter ud og du kender mandens vægt, så burde du kunne få et fornuftigt resultat vil jeg mene :)

Nu ved jeg ikke om du har fået resultatet opgivet, men mit skud vil være omkring de 241,5 kN :) 


Svar #4
14. maj 2013 af Linnese (Slettet)

Hvad med hastigheden? Skal jeg også gætte mig frem?


Brugbart svar (0)

Svar #5
14. maj 2013 af 8520 (Slettet)

Nej du skal rykke rundt på den formel jeg har givet dig, så m/s = ......... og F_res er jo alle dine krafter lagt sammen. Tilgengæld skal du give et skud på arealet af en mand. Jeg har f.eks sagt at en voksen mand med skitøj på er ½ m bred og så er han ca. 1.80 m høj.

Beregning af luftmodstand kan ALDRIG blive et præcist tal da der er sinsygt mange faktore der spiller ind. Så alt i alt hvis opgaven ikke giver nogle direkte informationer, så må man give nogle forslag som som er okay f.eks. jeg ved godt, at en mand ikke præcis 0,5 m bred da alle er forskellig og det samme med højden, det nemmeste er bare og sige at hans areal skal beregnes som en firkant eller alle mulige andre gemetriske figure afhængi af faconen :)   


Svar #6
14. maj 2013 af Linnese (Slettet)

Det lyder stadig ikke som en relevant formel.


Brugbart svar (0)

Svar #7
14. maj 2013 af 8520 (Slettet)

Hvad skal det da give, hvis det ikke lyder som en relavnt formel? :S


Svar #8
14. maj 2013 af Linnese (Slettet)

Der er alt for mange usikkerheder, som du nævner at der er til luftmodstand. Men dette er en eksamensopgave, hvor man under eksamen ikke har adgang til internet, så man kan ikke bare slå en skiløbers Cw op på nettet, og det står næppe i en Databog, og man kan ikke bare estimere en værdi uden kilder. Den skal vurderes ud fra kraft analyse, som jeg nævnte tideligere.


Brugbart svar (0)

Svar #9
14. maj 2013 af mathon

 

      den resulterende kraft

                                         Fres = 0     da farten er konstant dvs med den resuterende acceleration lig med 0

                                         Fres = m • a = m • 0 = 0

                 hvoraf
                                         Fluft = -((sin(20º) - 0,05•cos(20) • (933 N)) = -275,3 N

   


Skriv et svar til: Kræfter

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.