Fysik

Mekanisk energi?

24. juni 2008 af jannist (Slettet)

Jeg har lige trukket mekanisk energi i dag til fysik eksamen i morgen. Her lyder spørgsmålet så:
"Der ønskes omtale af bevægelse i tyngdefeltet"

Jeg synes ikke helt jeg forstår spørgsmålet, så er der nogen, som kan forklare mig hvad der er jeg skal? :D

Brugbart svar (0)

Svar #1
24. juni 2008 af ba_dk (Slettet)

Det lyder temmelig åbent, det du skal omtale, men der lægges op til, at du skal snakke om sammenhængen mellem potentiel energi og kinetisk energi, som i overensstemmelse med hinanden giver mekanisk energi. Vigtigt er, at potentiel energi oftest er bundet til tyngdekraften, da man snakker om et legemes potentiale til at falde, og udløse bevægelsesenergi som er kinetisk energi.

For at have mekanisk energi, skal man have en sammenhæng mellem potentiel- og kinetisk energi.
Du kan bruge et pendul som eksempel:
Når pendulet er i sin maksimale højde, er der en brøkdel af et sekund, hvor den rent faktisk står stille, og derfor ingen kinetisk energi har, derimod har den sin højeste potentielle energi og vil svinge igen pga. tyngdekraften. På vej "ned" (i tyngdekraftens retning) i svinget vil den kinetiske energi øges, fordi tyngdekraften påvirker pendulet til at falde, mens den potentielle energi vil dale. Dette vil ske omvendt proportionelt mellem de to energistørrelser. I midten af svinget, hvor pendulet befinder sig lavest, i forhold til de andre positioner det har, er dets potentielle energi 0 mens den kinetiske er på sit højeste. Efter dette punkt vil pendulet bevæge sig mod tyngdekraften, og det omvendte vil ske med der to energistørrelser. Altså, den potentielle energi vil øges, og kinetiske energi vi dale, indtil den er 0, og en repetition vil forekomme.
Her er det tydeligt at tyngdekraften har en afgørende rolle, da dette mekaniske arbejde ikke ville kunne fungere uden. Hvis der ikke var noget energitab i form af gnidningskraft og luftmodstand, ville pendulet fortsætte sin svingning i evighed.

Jeg håber det kan hjælpe dig. :)

Brugbart svar (0)

Svar #2
24. juni 2008 af Jerslev

#0: Hvilket niveau har du fysik på? Hvis det er C-niveau, så prøv at kigge på skråt kast; hvis det er B eller A så kig på den potentielle energi, der befinder sig i et homogent gravitationsfelt.

- - -

mvh

Jerslev

Svar #3
24. juni 2008 af jannist (Slettet)

Tusind tak for hjælpen! :)

Jeg har det på c-niveau. ;)

Er det forresten nogen, der ved om man skal perspektivere til andre emner, man har haft om i løbet af året? Ligesom man f.eks. gør til relgion?

Brugbart svar (0)

Svar #4
24. juni 2008 af mathon

E_mek = E_pot + E_kin

E_mek = m*g*h + (1/2)m*v^2

E_mek = mgH, hvor H = h_max og v=0

E_mek = (1/2)m*V^2, hvor V = v_max og h=0

Brugbart svar (0)

Svar #5
24. juni 2008 af mathon

(1/2)m*V^2 = mgH, som divideret med m giver

(1/2)*V^2 = gH og

V = sqrt(2gH)(da V kun regnes positiv)

Brugbart svar (0)

Svar #6
24. juni 2008 af ba_dk (Slettet)

Nej, der er ikke et krav om at skulle perspektivere til noget, det er mere en humaniora ting, men det vil da helt klart give et grundlag for en god karakter, hvis du kan komme ind på relaterende områder såsom gnidningskraft. For eksempel kan du nævne, at ved gnidningskraften bliver den kinetiske energi omdannet til termisk energi (varme energi), og at dette teoretisk også sker ved luftmodstand, det er blot svært målbart. Derved viser du, at du har styr på energilære. Du kan også komme ind på planetbaner, som godt nok er ude for dit spørgsmål, da det ikke er i et tyngdefelt på samme måde, men som er mekanisk arbejde.
Derudover kan du komme ind på højkvalitet- og lavkvalitets energi, som så vidt jeg husker ikke er en del af C-pensum, så hvis du har styr på det andet og kan nævne ting ude for pensum, så burde det udløse en tocifret karakter

Svar #7
24. juni 2008 af jannist (Slettet)

Okay :) Du er virkelig dagens mand i skysovsen! ;D Mange tak!

Nu er jeg ved at have nogenlunde styr på potentiel og kinetisk energi. Men som er jeg løbet ind i problemer om hvordan jeg skal forklare disse to formler:

F(t)=m*g
her står videre beskrevet: Kræfter måles i enheden Newton(N), dvs. 1N=1kg*m/s^2.

og

A=F*?s
her står videre beskrevet: A står for arbejde, F for kraften (force) og ?s for strækningen.

Mit problem er dels hvordan jeg kan forklarer disse formler, og hvordan de skal kædes sammen med emnet "mekanisk energi".

Svar #8
24. juni 2008 af jannist (Slettet)

#7
? = delta

.. ved ikke lige hvorfor den har skrevet det

Brugbart svar (0)

Svar #9
24. juni 2008 af Jerslev

#7: F(t)? Kraften er ikke en funktion af tiden.

- - -

mvh

Jerslev

Svar #10
24. juni 2008 af jannist (Slettet)

okay. :)
Kan du hjælpe mig med hvordan jeg så skal forstå det her:
Tyngdekraften betegnes med Ft og beregnes da som: Ft=m*g

Brugbart svar (0)

Svar #11
24. juni 2008 af Jerslev

#10: Ah, nu er jeg med. t'et skal være et indeks og ikke "som funktion af". Formlen kommer af Newtons anden lov, der siger, at F_res=m*a, hvor F_res er den resulterende kraft, m er massen og a er accelerationen. Denne lov er eksperimentelt bestemt. Jordens tyngdefelt yder en konstant acceleration på et legeme med massen m, og denne acceleration benævnes g, hvor g=9,82m/s²=9,82N/kg. Når denne værdi indsættes fås en formel til udregning af gravitationskraften: F_g=m*g.

- - -

mvh

Jerslev

Svar #12
24. juni 2008 af jannist (Slettet)

Okay, det lyder meget godt det der. ;)
Men nu er jeg ikke særlig god til fysik, så hvordan skal jeg sætte det i forbindelse med mekanisk energi?

Brugbart svar (0)

Svar #13
24. juni 2008 af Jerslev

#12: Det kan du bl.a. gøre ved at kigge på det meget simple forsøg, hvor du kaster en bold lodret op i luften. Under antagelsen af, at der er energibevarelse og ingen luftmodstand skal den mekaniske energi være bevaret igennem hele systemet. Dvs., at E_mek=konstant. E_mek=E_kin+E_pot. Prøv at se, om du selv kan komme videre.

- - -

mvh

Jerslev

Svar #14
24. juni 2008 af jannist (Slettet)

Okay, jeg må prøve :)
Tak for hjælpen :D

Skriv et svar til: 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.