Fysik

Fjederkanon

29. oktober 2006 af Lektie boy (Slettet)

En fjeder med fjederkonstanten 100 N/m bruges i en fjederkanon. I kanonen er fjederen presset 5,0 cm sammen, også når kanonen er affyret. Når kanonen spændes, presses fjederen yderligere 8,0 cm sammen.

a) Hvor stor et arbejde udfører fjederen under afskydningen?

b) Nu affyres stålkuglen lodret opad. Hvor stor er det resulterende arbejde på kuglen?

c) Hvor højt kommer kuglen, når den affyres lodret?

Det er mit bud:
a) A = Epot = ½ * k * x^2 = ½ * 100 N/m * (5,0 cm)^2 = 1250 J

Er det her rigtigt? Har brugt lang tid på at løse opgaven, men det her er mit eneste bud foreløbig. Nogen der kan hjælpe?

Svar #1
29. oktober 2006 af Lektie boy (Slettet)

Ingen der har et bud?

Svar #2
29. oktober 2006 af Lektie boy (Slettet)

Er der virkelig ikke nogen der har tid eller kan hjælpe mig? Please. Jeg har virkelig brug for hjælp, er helt lost..

Brugbart svar (0)

Svar #3
29. oktober 2006 af trine_meyer (Slettet)

Der blir' sørme stillet nogle spørgsmål i dag.. ;-)

Brugbart svar (0)

Svar #4
29. oktober 2006 af trine_meyer (Slettet)

Jeg synes det ser rimeligt ud.. ;-) Har lige arbejdet med et fysik projekt - dog i biofysik, men det ser reelt ud..

Svar #5
29. oktober 2006 af Lektie boy (Slettet)

Okay. Så du mener mit forslag er rigtigt?

Hvad med b og c? Har du nogen forslag til der?

Svar #6
29. oktober 2006 af Lektie boy (Slettet)

Er der ingen der kan hjælpe med opgaven???

Brugbart svar (0)

Svar #7
29. oktober 2006 af Lurch (Slettet)

a) ikke helt korrekt. Arbejdet er lig med ændringen i potentiel energi. Altså hvor meget potentiel energi er der i fjederen før og efter affyringen,
A= - ( E(efter) - E(før) )

b) Den resulterende arbejde, kommer af den resulterende kraft. Ud over fjederkraften, hvilken kraft virker mere på stålkuglen?

c) Når du kender det resulterende arbejde, ved du også hvor meget energi kuglen har når den forlader kanonen. Hvilken form for energi er dette?

Svar #8
29. oktober 2006 af Lektie boy (Slettet)

Okay. Men når man finder ændringen i potentiel energi, hvorfor bliver arbejdet negativt? Og når der står "Når kanonen spændes, presses fjederen yderligere 8,0 cm sammen.". Skal man så sige 5 + 8 = 13 cm her?

mht opg b)

så er der vel en tyngdekraft og en fjederkraft? hvad skal man så gøre med dem?

Brugbart svar (0)

Svar #9
29. oktober 2006 af Lurch (Slettet)

det er derfor jeg skrev - tegnet foran ændringen. Sådan gør man det bare, for så passer fortegnene, og arbejde bliver positivt.

Der står fjederen altid mndst er presset 5 cm sammen! også når kuglen er affyret. Det vil sige før kuglen er affyrt er den presset 5+8=13cm sammen, og efter er den presset 5cm sammen.

b) nemlig, der er både fjederkraft og tyngdekraft. tyngdekraften udfører et arbejde på kuglen som er modsatrettet fjederkraften, da den jo hiver kuglen nedad. Du kan finde tyngdekraftens arbejde vha arbejdssætningen.

Svar #10
29. oktober 2006 af Lektie boy (Slettet)

Okay.

i a) får jeg A = 0,12 J

i b) - vi har en fjederkraft og en tyngdekraft. Men har vi massen af stålkuglen i lodret retning? Men hvis de er modsatrettede hinanden, så er den resulterende kraft vel 0? Og så udfører den vel ikke noget arbejde?

Svar #11
29. oktober 2006 af Lektie boy (Slettet)

Nogen der kan hjælpe med b og c? Er gået i stå :(

Svar #12
29. oktober 2006 af Lektie boy (Slettet)

Det her er mit bud:

b) Fres = Ft + Ffjeder = m*g - k*x = 0,025N - 5N
= -4,7545.

Men her ved jeg ikke lige hvordan jeg finder den resulterende krafts arbejde.

c) Epot = m*g*h = -½*k*x^2 -> h = 1,018 m

Er det rigtigt det jeg har gjort? Please, er der ikke nogen der vil hjælpe mig?

Svar #13
29. oktober 2006 af Lektie boy (Slettet)

Er der slet ikke nogen der kan finde ud af denne opgave?

Brugbart svar (0)

Svar #14
29. oktober 2006 af Lurch (Slettet)

b) Tyngdekraften påvirker loddet over samme strækning som fjederen, 8cm. Så arbejdet bliver da,
A(tyngde)=F*s=m*g*0,08m

Det resulterende arbejde er så
A(res) = A(fjeder) - A(tyngde)

Kuglen har altså energien A(res) når den flyver ud af kanonen. Denne energi har den i form af kinetisk energi, altså den har en eller anden starthastighed. Denne kinetiske energi omdannes til potentiel energi. Heraf kan du finde dens maksimale højde

Brugbart svar (0)

Svar #15
29. oktober 2006 af Lurch (Slettet)

Jeg har ikek regnet nogle af dine tal igennem

"Men har vi massen af stålkuglen i lodret retning?"

det forstår jeg slet ikke

"Men hvis de er modsatrettede hinanden, så er den resulterende kraft vel 0?

Nej da, for selvom de er modsatrettet, er de ikke ødvendigvis lige store

Svar #16
29. oktober 2006 af Lektie boy (Slettet)

Okay. Fjederkraftens arbejde. Er det så:
Afjeder = -k * x^2

Derved får vi: Ares = -k*x^2 - m*g*0,08 m

Er jeg lost, eller?

Svar #17
29. oktober 2006 af Lektie boy (Slettet)

Og når jeg så finder A_res, siger jeg så i opg c:

A_res = m*g*h, og isolerer h?

Håber du vil hjælpe med mine to sidste spørgsmål. Så skal jeg nok slippe dig :)

Brugbart svar (0)

Svar #18
29. oktober 2006 af Lurch (Slettet)

Fjederens arbejde er den negative ændring i potentiel energi fjederen:
A(fjeder)= -1/2 * k *(0,05-0,13)m
Arbejdet udført af tyngdekraften:
A(tyngde) = m*g*0,08m

Det resulterende arbejde bliver da
A(res) = A(fjeder)-A(tyngde)
A(res) = -1/2 * k *(0,05-0,13)m - m*g*0,08m

Spm c er rigtig som du ahr lavet den

Brugbart svar (0)

Svar #19
29. oktober 2006 af Lurch (Slettet)

Hov glemte anden potens. Her er det helt forklaret
Uddybende:
A(fjeder) = -DELTA E(pot)
A(fjeder) = -( E(pot efter) - E(pot før) )
A(fjeder) = E(pot før) - E(pot efter)
A(fjeder) = 1/2 * k *(0,13m)^2 - 1/2 * k *(0,05m)^2
A(fjeder) = 1/2 * k *(0,08m)^2

Skriv et svar til: Fjederkanon

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.