Fysik

Opdrift på isflage

08. september 2007 af kaspx (Slettet)

Jeg har en opgave der lyder: Et legeme med massen 50 kg ligger på en isflage (som flyder i ferskvand) der er 0,20 m tyk. Hvor stor skal isflagen være, så emnet ikke bliver vådt?

Jeg går ud fra, at isflagen så må synke 0,20m, så det lige præcis ikke berøres af vandet.

Jeg har forsøgt at opstille en ligning:

F_tyngde + F_legeme = F_opdrift

Og så isolere arealet i forbindelse med F_opdrift, men jeg synes, at jeg md denne metoder mangler de 0,20 m isflagen gerne må synke.

Nogen der kan hjælpe?

Brugbart svar (0)

Svar #1
08. september 2007 af Erik Morsing (Slettet)

Du skal altid starte med at tegne dit vektordiagram, så kan du se, de kræfter, der virker på legemet. Du får så uligheden
g*(M+m)>opdriften <=> g*(M+m)>V*rho, hvor V er rumfanget af isfladen, og rho er isens specifikke vægt. Du skal så løse uligheden.

Brugbart svar (0)

Svar #2
08. september 2007 af Kemiersjov (Slettet)

Opgaven løses lettest, hvis du siger, at opdriften fra den nedsunkne is netop skal svare til den samlede masse af is og lod.

Opdriften er: is-volumen * (massefylde på fortrængt væske)

Den samlede masse er: is-volumen * (massefylde på is) + masse af lod

Svar #3
08. september 2007 af kaspx (Slettet)

Jeg har tegnet et diagram, men er det ikke opdriften, der skal være større end de øvrige kræfter? Jeg synes heller ikke der tages højde for, at den gerne må synke 0,20m?

Brugbart svar (0)

Svar #4
08. september 2007 af Kemiersjov (Slettet)

Opdriften er: is-volumen * (massefylde på fortrængt væske). Volumen er V=A*h, hvor h er tykkelsen af isen og A er arealet. massefylden af isen på du slå på.

Den samlede masse er: is-volumen * (massefylde på is) + masse af lod

Dette er formlerne du skal bruge.

Volumen er V=A*h, hvor h er tykkelsen af isen og A er arealet. Massefylden af isen på du slå på.

Så er det bare at regne. Skriv formlerne og og sæt tal ind. Lad mig se, hvad du får.

Svar #5
08. september 2007 af kaspx (Slettet)

Jeg har opstillet følgende, som vist er lidt anderledes end det du foreslår:

F_opdrift = V_is * rho_vand * g = A*h * rho_vand * g

F_tyngde = m_lod * g + rho_is * V_is * g = m_lod * g + rho_is * A * h * g

Sætter jeg de to udtryk lig hinanden og isolerer A, får jeg:

A = (m_lod * g) / (h * rho_vand * g - rho_is * h * g)

Og med tal:

A = (50kg * 9,82m/s^2) / (0,20m * 998kg/m3 * 9,82m/s^2 - 920kg/m3 * 0,20 m * 9,82 m/s^2)

A = 3,21 m2

Min facitliste siger 3,13 m2 men jeg kan ikke helt set hvor afvigelsen skulle ligge.

Svar #6
08. september 2007 af kaspx (Slettet)

Jeg kan se, at hvis densiteten af vand sættes til 1000 kg/m3 så bliver facit 3,13 m2.

Brugbart svar (0)

Svar #7
08. september 2007 af Kemiersjov (Slettet)

Hvis jeg sætter tal ind, så står der:

Ah*1000 = Ah*920 + 50

løs herfra

Brugbart svar (0)

Svar #8
08. september 2007 af Kemiersjov (Slettet)

Sorry - så ikke #6.

Svar #9
08. september 2007 af kaspx (Slettet)

No problem :) Det glæder mig du er enig. Tak for hjælpen.

Skriv et svar til: Opdrift på isflage

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.