Fysik

Mekanik

17. april 2007 af Marie+Louise (Slettet)
En bold affyres direkte op i luften med en fart på 20 m/s. Bolden har en masse på 5 kg.

a) Bestem boldens kinetiske energi.
b) Hvor højt kommer bolden op, før den falder igen?
c) Med hvilken fart rammer den jorden?

MINE SVAR:
a) E_kin = ½mv^2
b) Skal jeg bruge E_pot = mgh?
c) Aner det ikke.

Brugbart svar (0)

Svar #1
17. april 2007 af Riemann

a er rigtig - du skal sætte v=20m/s, hvis du vil finde starthastigheden.

b)
Her er alt den kinetiske energi omdannet til potentiel energi, så

1/2*m (20 [m/s])^2 = mgh

Jeg har sat m/s ind i []-parenteser for at markere, at det er en enhed.

c)
Når bolden er i stoppunktet har den potentiel energi mgh og ingen kinetisk energi. Når den er faldet ned til den oprindelige position, er denne potentielle energi omdannet til kinetisk energi, så vi får en kinetisk energi givet ved

1/2mv^2 = mgh

Bestem herudfra v...

Svar #2
17. april 2007 af Marie+Louise (Slettet)

Fedt... tak!
I c'eren var jeg ude i noget med s(t), det var godt du fik stoppet mig :)

Brugbart svar (0)

Svar #3
18. april 2007 af MUSKMUSK (Slettet)

lige en opfølger på c)
- efter at bolden har være oppe i sit højeste punkt hvor al kinetisk energi er omdannet til potentiel, og herefter falder ned igen, bliver den potentielle energi omdannet til kinetisk energi - den samme som den havde i a) og dermed er farten den samme igen.. hvis spørgsmålet er stillet som du har skrevet det, så skal du tage højde for at bevægelsen sker i den modsatte retning af selve kastet - altså du skal have en bevægelses-akse på. Hvis ordet 'størrelse' indgår i spørgsmålet, så skal det er ikke regnes med fortegn.

Svar #4
18. april 2007 af Marie+Louise (Slettet)

Hej igen
Jeg er lige blevet i tvivl om en ting. Den mekaniske energi er jo bevaret:
E_mek = E_kin + E_pot = k
så må det gælde at
E_kin = k - E_pot
eller hvad??

Brugbart svar (0)

Svar #5
18. april 2007 af Riemann

ja, hvor k er den mekaniske energi.

Ofte skriver man ændringer op i stedet så

DELTA Ekin = - DELTA Epot

- så slipper man for k-leddet

Svar #6
18. april 2007 af Marie+Louise (Slettet)

Det forstår jeg ikke helt.
Hvis jeg nu udregnet E_kin til at være 10 J (eksempel), bliver E_pot = - 10 J, når bolden er nået så højt op som muligt?

Tak for alle svarene :)

Svar #7
18. april 2007 af Marie+Louise (Slettet)

Der skal lige stå "delta" foran :)

Brugbart svar (0)

Svar #8
18. april 2007 af Riemann

når du kaster en bold opad har den fra starten en kinetisk energi. Når toppunktet nås har den ingen kinetisk energi. ændringen i kinetisk energi er derfor negativ.

Ændringen i potentiel energi er derimod positiv, da de den potentielle energi er højest i toppunktet.

- Så hvis ændringen i kinetisk energi er -10 J bliver ændringen i den potentielle energi 10 J.

Svar #9
18. april 2007 af Marie+Louise (Slettet)

Ah, selvfølgelig... det er klart nok :) Tak.

Svar #10
18. april 2007 af Marie+Louise (Slettet)

Lige en sidste ting. Er energi også en vektor?

Brugbart svar (0)

Svar #11
18. april 2007 af Riemann

nej, det er en skalar.

Det giver ikke mening at sige at en energi har retning

Svar #12
18. april 2007 af Marie+Louise (Slettet)

Netop, men hvorfor kan den så regnes med fortegn?

Svar #13
18. april 2007 af Marie+Louise (Slettet)

Jeg har svært ved at forstår hvordan energi kan være "negativ." Altså, jeg kan godt forstår din argumentation, men rent intuitovt kikser den.

Brugbart svar (0)

Svar #14
18. april 2007 af Riemann

fordi størrelsen kan være positiv eller negativ.

Betragt eksempelvis funktionen f(x)=x.

For x mindre end 0 er denne negativ og for x større end nul er denne positiv. Men dette er stadig ikke en normal vektor, selvom dens fortegn kan variere.

Brugbart svar (0)

Svar #15
18. april 2007 af Riemann

Det er oftest et definitionsspørgsmål at energi er negativ.

Eksempelvis defineres nulpunktet for en elektrons energi uendeligt langt væk fra atomkernen. Og da man skal tilføre elektronen energi for at fjerne den fra kernen, må energien være mindre end 0...

Svar #16
18. april 2007 af Marie+Louise (Slettet)

Ok, tror jeg forstår det nu.
arbejde = kraft * strækning * cos Ø, hvor Ø er vinklen mellem kraft og strækning. Kraft er en vektor, ikke? Men da jeg allerede tager højde for at kraft og strækning ikke er ensrettede, så bliver arbejdet en størrelse frem for en vektor. Er det korrekt forstået?

Lige een ting til: Hvis jeg nu skal tilføre bolden noget energi for at kaste den lodret op i luften, så vil det arbejdet jeg udfører på den omdannes til kinetisk energi i bolden. Så arbejde = E_kin, ikke?

Brugbart svar (0)

Svar #17
18. april 2007 af Riemann

Arbejdet er prikproduktet mellem kraft- og retningsvektor (og et prikprodukt er en skalar!)



Dette kan også skrives, som du skrev det,



Det andet spørgsmål:
jo, dit arbejde bliver kinetisk energi.

Brugbart svar (0)

Svar #18
18. april 2007 af Riemann

#17 det er ret grimme formler... men symbolet er prikken skulle være et r med vektorpil.

og nederst står der "cos Ø"

Svar #19
19. april 2007 af Marie+Louise (Slettet)

Jeg har ikke haft om vektorer... vores lærer introducerede os kun kort til det, da vi havde om kræfter.

Men jeg tror al den læring er ved at sive ind langsomt :)
Tak for din tålmodighed.

Skriv et svar til: Mekanik

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.