Fysik

Fjeder, mekanisk energi

22. juni 2007 af Søren_B (Slettet)

Hvis en partikel affyres fra en fjeder lodret, så gælder der at E_fjeder := E_kin, partikel + E_pot, partikel

Hvis partiklen affyres vandret, så må E_fjeder := E_kin, partikel

Hvad så, hvis partiklen affyres mellem med en vinkel mellem 0 og 90 grader?

Svar #1
22. juni 2007 af Søren_B (Slettet)

Jeg er selv ude i følgende:

v er en vektor (farten); v=(v0*cosv,v0*sinv) = v0(cosv,sinv)

Størrelsen af fart-vektoren vil variere alt efter, hvilken vinkel der affyres fra. Kan I be-/afkræfte det?

Brugbart svar (0)

Svar #2
23. juni 2007 af Erik Morsing (Slettet)

Uanset hvilken middel man bruger til at affyre et projektil, så vil man dele bevægelse op i en horisontal del og en vertikal del, den første bestemmer, hvor langt projektilet når ud og den anden hvor højt den når op, når den eneste kraft, der virker på partiklen er tyngdekraften lodret nedad, som Søren B skriver. Vi har ikke luftmodstand med her, den ville "klemme" kurven sammen eller trække den ud afhængig af vindretningen
Den samlede energi er altid bevaret, så der gælder
E(pot)1 + E(kin)1 = E(pot)2 +E(kin)2 Disse størrelser er skalære størrelser i modsætning til hastigheden v, som jo er en vektor. Banekurven kan angives med følgende formel:

y(x)=tg(a)*x-(g*x^2)/(2*(v0*cos(a)^2)

Du skal altså kende vinklen og begyndelseshastigheden, så kan du finde y.
Prøv selv at sætte værdier ind (g=9,82 m/s^2)

Svar #3
23. juni 2007 af Søren_B (Slettet)

Der er ikke tale om en decideret opgave, men jeg studsede over, hvordan det forholder sig med energien når der er tale om en skrå affyring.

Brugbart svar (0)

Svar #4
23. juni 2007 af Erik Morsing (Slettet)

Det gode ved en vektor er, at den kan splittes op i de retninger man har brug for, og der er retningerne langs x- og y-akserne det, vi skal have her.

St bekvemt huskeråd:
En vektorligning er altid ensbetydende med 3 skalære ligninger (i rummet) og 2 (i planen).

Svar #5
23. juni 2007 af Søren_B (Slettet)

Vil det sige, at det er irrelevant at tale om energibevarelse ved et skråt kast?

Brugbart svar (0)

Svar #6
23. juni 2007 af Erik Morsing (Slettet)

nej, det er skam relevant, når du kaster en bold op i luften så tildeler du den noget kinetisk energi, der tages fra dine muskler i armen o.s.v. du skal altså spise rugbrød nok (kemisk energi) til at levere den nødvendige energi til bolden. Næsten alt i naturen kan koges ned til energiomsætninger.
Men det jo bolden vi sku' snakke om, den får den kinetiske energi på 1/2*m*v^2.
Efterhånden som bolden bevæger sig opad, mister den fart, så v (og når v er 0 m/s, så er 1/2*m*v^2 jo også 0 m/s!!) i toppen er 0 m/s, til gængæld har den vundet det samme ind i potentiel energi (beliggenhedsenergi) som den tabte i kinetisk energi (under forudsætning at der ikke er energitab undervejs.
så begynder den igen at falde, så den mister mere og mere af sin potentielle energi m*g*h, der så igen overgår til kinetisk energi, der jo vokser med kvadratet på hastigheden.
til sidst ligger bolden stille og alt er omsat til varme i bolden og underlaget.
Prøv lige at tænke situationen godt igennem og forestil dig, hvad det er, der egentlig sker.

Svar #7
23. juni 2007 af Søren_B (Slettet)

Jeg er helt enig med din fremstilling af et lodret kast i #6, men gælder den også for et skråt kast?

Jvf. #2, så er mit bud, at det fremfor E_fjeder := E_kin, partikel + E_pot, partikel skal skrives som E_fjeder := E_kin, partikel + E_pot, partikel, hvor E_kin = ½*m*|v|^2, hvor |v| er længden af vektor v = v0(cosv,sinv). Er det korrekt?

Brugbart svar (0)

Svar #8
23. juni 2007 af Erik Morsing (Slettet)

ja, for det skrå kast kan du dele op i en lodret del og en vandret del, v0sin(a) er den lodrette komposamt af vektoren, du skal passe på med at bruge v både om din vektor og om din vinkel.

Svar #9
23. juni 2007 af Søren_B (Slettet)

Ok, tak skal du have

Skriv et svar til: Fjeder, mekanisk energi

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.