Fysik
Jane redder Tarzan
20. november 2007 af
Taxa (Slettet)
Hej - Kan nogen hjælpe med dette?
Tarzan er ved at blive trappet ned ad nogle elefanter, men Jane kommer ham til undsætning i sidste øjeblik.
Hun sidder oppe i et træ hvor hun griber en lian og lader sig svinge ned, idet hun holder i lianen. I det nederste punkt i bevægelsen er hun lige over jorden, hvor Tarzan hopper på lianen og svinger opad med Jane.
b) Bestem den maksimale højde som Tarzan og Jane når op i under bevægelsen. Højden skal udtrykkes ved den højde Jane starter fra oppe i træet, hvis det antages at Tarzans masse er den dobbelte af Janes.
Tak
Tarzan er ved at blive trappet ned ad nogle elefanter, men Jane kommer ham til undsætning i sidste øjeblik.
Hun sidder oppe i et træ hvor hun griber en lian og lader sig svinge ned, idet hun holder i lianen. I det nederste punkt i bevægelsen er hun lige over jorden, hvor Tarzan hopper på lianen og svinger opad med Jane.
b) Bestem den maksimale højde som Tarzan og Jane når op i under bevægelsen. Højden skal udtrykkes ved den højde Jane starter fra oppe i træet, hvis det antages at Tarzans masse er den dobbelte af Janes.
Tak
Svar #1
20. november 2007 af Riemann
Brug bevarelse af den mekaniske energi.
Når Janes højde er faldet med h har hun fået følgende kinetiske energi:
m*g*h (*)
hvor m er massen af Jane.
Lad nu M betegne massen af Tarzan og Jane. Når deres kinetiske energi er 0, og de er så højt oppe som de kan komme, er deres potentielle energi (nulpunktet for potentiel energi defineres som værende ved jordoverfladen):
M*g*r (**)
hvor r er deres højde over jorden.
Pga. bevarelse af den mekaniske energi er (*) og (**) lig hinanden. Benyt dette til at bestemme r.
Når Janes højde er faldet med h har hun fået følgende kinetiske energi:
m*g*h (*)
hvor m er massen af Jane.
Lad nu M betegne massen af Tarzan og Jane. Når deres kinetiske energi er 0, og de er så højt oppe som de kan komme, er deres potentielle energi (nulpunktet for potentiel energi defineres som værende ved jordoverfladen):
M*g*r (**)
hvor r er deres højde over jorden.
Pga. bevarelse af den mekaniske energi er (*) og (**) lig hinanden. Benyt dette til at bestemme r.
Svar #3
20. november 2007 af Adun (Slettet)
#1: Spørgsmålet er om der er energibevarelse ved sammenstødet mellem lian/Jane og Tarzan. Eftersom jeg ved at denne opgave er givet lige når vi er nået til impuls og stød i pensum, vil jeg antage at opgaven handler om et uelastisk stød hvor der ikke er energibevarelse, men impulsbevarelse, og at det så er ud fra denne man skal finde løsningen.
Hvis vi regner det på denne måde ved vi, at Jane's potentielle energi til start er
E = m * g * h
Når hun er nederst i sin bevægelse er hendes kinetiske energi lig den initielle potentielle energi:
0.5 * m * v1^2 = m * g * h
Heraf kan v isoleres, og hendes moment kan så bestemmes ved
P = m*v1
Hun støder nu sammen med Tarzan. Der er impulsbevarelse, og Tarzan vejer det dobbelte af Jane, så
m*v1 = 3*m*v2
v1 = 3*v2
Dette kan bruges til at bestemme deres kinetiske energi efter stødet:
E2 = 0.5 * 3 * m * v2^2
Denne energi er lig den potentielle energi de har når de når deres højeste punkt:
3*m*g*h2 = 0.5*3*m*v2^2
Ved at kombinere alle disse ting kan du få h2 udtrykt vha. h1.
Hvis vi regner det på denne måde ved vi, at Jane's potentielle energi til start er
E = m * g * h
Når hun er nederst i sin bevægelse er hendes kinetiske energi lig den initielle potentielle energi:
0.5 * m * v1^2 = m * g * h
Heraf kan v isoleres, og hendes moment kan så bestemmes ved
P = m*v1
Hun støder nu sammen med Tarzan. Der er impulsbevarelse, og Tarzan vejer det dobbelte af Jane, så
m*v1 = 3*m*v2
v1 = 3*v2
Dette kan bruges til at bestemme deres kinetiske energi efter stødet:
E2 = 0.5 * 3 * m * v2^2
Denne energi er lig den potentielle energi de har når de når deres højeste punkt:
3*m*g*h2 = 0.5*3*m*v2^2
Ved at kombinere alle disse ting kan du få h2 udtrykt vha. h1.
Svar #4
21. november 2007 af sheaf (Slettet)
Korrekt. Der er tale om et fuldstændigt uelastisk stød. Opgaven er i sin natur identisk med OP's anden tråd:
https://www.studieportalen.dk/Forums/Thread.aspx?id=426428
blot i en anden forklædning.
https://www.studieportalen.dk/Forums/Thread.aspx?id=426428
blot i en anden forklædning.
Skriv et svar til: Jane redder Tarzan
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.