Fysik
Fysik og ski
10. november 2005 af
Maria17 (Slettet)
Et skitræk trækker en skiløber op ad en bakke med den konstante fart 18 km/h. Skitrækket påvirker skiløberen med en kraft F parallelt med bakken. Størrelsen af kraften F er 275 N.
a) Beregn denne krafts effekt.
P=F*v=275N*5m/s=1375N
Skiløberen er ud over kraften fra skitrækket påvirket af tyngdekraften, normalkraften og gnidningskraften mellem ski og underlag.
Bakken danner vinklen 15 grader med vandret. Skiløberens samlede masse er 65 kg.
b) Bestem størrelsen af hver af de tre kræfter. Beregn gnidningskoefficienten for gnidningen mellem ski og underlag.
Er |F_N ikke bare lig |F_t|=m*g
??
Hvordan finder jeg F_gn
??
a) Beregn denne krafts effekt.
P=F*v=275N*5m/s=1375N
Skiløberen er ud over kraften fra skitrækket påvirket af tyngdekraften, normalkraften og gnidningskraften mellem ski og underlag.
Bakken danner vinklen 15 grader med vandret. Skiløberens samlede masse er 65 kg.
b) Bestem størrelsen af hver af de tre kræfter. Beregn gnidningskoefficienten for gnidningen mellem ski og underlag.
Er |F_N ikke bare lig |F_t|=m*g
??
Hvordan finder jeg F_gn
??
Svar #1
11. november 2005 af fixer (Slettet)
a) Korrekt
b) Nej. Normalkraften peger jo ikke lodret, men står vinkelret på bakken.
Tegn en figur med en masse m på et skråplan dannende vinklen 15 grader med vandret. Indtegn på denne figur de fire kræfter, der virker på massen:
(1) Tyngdekraften F_t, der peger lodret nedad.
(2) Normalkraften N, der står vinkelret på skråplanet.
(3) Gnidningskraften, F_gnid, der er parallel med skråplanet og peger modsat bevægelsesretningen.
(4) Trækkræften F_lift der er parallel med skråplanet og peger i bevægelsesretningen.
Du vil nu se at normalkraften N er større end det du angiver, thi det er dens projektion på lodret der skal opveje tyngdekraften F_t.
Projektion af Newtons anden lov på retninger henholdsvis vinkleret på og parallelt med skråplanet, giver
N-F_t*cos(v) = 0 (I)
F_lift-F_gnid-F_t*sin(v) = 0 (II)
idet accelerationen i begge retninger jo er nul.
Du har fået oplyst F_lift = 275 N. Tyngdekraften F_t = mg. Kræfterne N og F_gnid beregnes af henholdsvis (I) og (II).
Gnidningskoefficienten, u, findes slutteligt udfra sammenhængen
F_gnid = uN
b) Nej. Normalkraften peger jo ikke lodret, men står vinkelret på bakken.
Tegn en figur med en masse m på et skråplan dannende vinklen 15 grader med vandret. Indtegn på denne figur de fire kræfter, der virker på massen:
(1) Tyngdekraften F_t, der peger lodret nedad.
(2) Normalkraften N, der står vinkelret på skråplanet.
(3) Gnidningskraften, F_gnid, der er parallel med skråplanet og peger modsat bevægelsesretningen.
(4) Trækkræften F_lift der er parallel med skråplanet og peger i bevægelsesretningen.
Du vil nu se at normalkraften N er større end det du angiver, thi det er dens projektion på lodret der skal opveje tyngdekraften F_t.
Projektion af Newtons anden lov på retninger henholdsvis vinkleret på og parallelt med skråplanet, giver
N-F_t*cos(v) = 0 (I)
F_lift-F_gnid-F_t*sin(v) = 0 (II)
idet accelerationen i begge retninger jo er nul.
Du har fået oplyst F_lift = 275 N. Tyngdekraften F_t = mg. Kræfterne N og F_gnid beregnes af henholdsvis (I) og (II).
Gnidningskoefficienten, u, findes slutteligt udfra sammenhængen
F_gnid = uN
Skriv et svar til: Fysik og ski
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.