Fysik

Fysik hjælp: fjedere og mekanik

03. oktober 2004 af Duc_de_monde (Slettet)
Jeg har lidt vanskeligheder i disse tre opgaver:

--------------------------------------------
4. Muskelarbejde.

På det viste apparat er et håndtag A og et bevægeligt håndtag B. Det bevægelige håndtag er forbundet til en fjeder. Når apparatet ikke er i brug, er fjederen forlænget med 2,5cm fra ligevægtsstillingen, og fjederkraften er 28N. Når man trækker håndtag B hen til håndtag A, forlænges fjederen yderligere 3cm.
a) Hvad er fjederkraften i denne stilling?

F = k * x
28N / 0,025 m = 1120 N/m = k
Medfører at: 1120 N/m * (0,025 + 0,03)m = 61,6 N = facit. (er det rigtigt?)

Apparatet bruges til at undersøge det arbejde man udfører med hånden. Hånden udfører kun et arbejde, når håndtag B bevæger sig mod håndtag A. Ved bevægelsen tilbage til udgangsstillingen udføres intet arbejde. En person udfører denne bevægelse 50 gange pr. minut.
b) Beregn den gennemsnitlige effekt, hvormed hånden udfører arbejde.

Jeg har så gjort følgende:
F * m = E (fordi J = Nm) må betyde at: 61,6N * (0,025 + 0,03)m * 50 = 169,4 J = facit (er det rigtigt udregnet?).
--------------------------------------------

2. Hubble-teleskopet.

Hubble-teleskoet bevæger sig i en cirkelformet bane om Jorden. Omløbstiden er 96,3min.
a) Beregn Hubble-teleskopets højde over jordoverfladen.

Jeg ved ikke hvordan dette skal udregnes, eftersom der ikke er angivet nogen velocity værdi.

--------------------------------------------

3. Skatebord

En dreng står med højde fod og skubber sig igang med den ene fod.
Under bevægelsen påvirker drengen underlaget med en kraft. Grafen viser, hvordan størrelsen F af den vandrette del af denne kraft, varierer som funktion af tiden t efter starten. Mens skateboardet ruller, er det også påvirket af en konstant gnidningskraft med størrelsen 20N.
Den samlede masse af dreng og skateboard er 40kg.
a) Bestem en værdi for drengens fart efter 1,6 s.

Kan jeg få et hint til hvordan denne opgave skal løses? Dvs. formel eller grafisk.
--------------------------------------------

Dette er et udpluk fra en hjemmeopgavesæt til imorgen. Så jeg skal have lavet det inden aftenen er omme. På forhånd tak.

mvh Le Duc.

Svar #1
03. oktober 2004 af Duc_de_monde (Slettet)

En venlig og hjælpende sjæl til stede?

Svar #2
03. oktober 2004 af Duc_de_monde (Slettet)

Har nu siddet mindst en time og kigget på 2'eren. Men jeg kan simpelthen ikke komme frem til hvordan den skal løses, eftersom jeg skal efter min menning kende til hastigheden.

Brugbart svar (0)

Svar #3
03. oktober 2004 af Lurch (Slettet)

2) brug Keplers 3. lov for cirkelbaner
T^2/ r^3 = (4*pi^2)/(G*M)
M er jordens masse

Brugbart svar (0)

Svar #4
03. oktober 2004 af Lurch (Slettet)

1) kan slet ikke lige overskue, at sætte mig ind i den opstilling lige nu:) sry

3) Du skal vel aflæse den vandrette kraft til forskellige t før t=1,6s, hvis den altså varierer inden for [0;1,6]
så kan du regne den fremadrettede kraft ud, og trække gnidningskraften fra osv.

Svar #5
03. oktober 2004 af Duc_de_monde (Slettet)

Dvs. jeg skal beregne arealet under grafen (F som funktion af t)?

Dette areal er den fremadrettende kraft?

I så fald er det: A = (0,6 * 130) + (0,2 * 130) = 104 (enhed? -> N)

Og hvis F-gnid skal trækkes fra er det vel 84 N.

Hvordan kommer jeg så frem til en værdi for farten efter 1,6 s.

Svar #6
03. oktober 2004 af Duc_de_monde (Slettet)

Og btw. utroligt at jeg skal anvende Keplers love, det er jeg slet ikke nået til med indeværende pensum på mit A hold.

Svar #7
03. oktober 2004 af Duc_de_monde (Slettet)

3) Du skal vel aflæse den vandrette kraft til forskellige t før t=1,6s, hvis den altså varierer inden for [0;1,6]
så kan du regne den fremadrettede kraft ud, og trække gnidningskraften fra osv.

Osv.? Tjae?

Arealet under grafen er på 104. Men hvad er enheden, og hvordan anvender jeg dette tal til at finde velocity?

Brugbart svar (0)

Svar #8
03. oktober 2004 af Lurch (Slettet)

der må da mangle noget af arealet i det du skriver? du angiver kun arealet under halvdelen af grafen?
Jeg kan ikke lige greje det med enhederne. Jeg har for mange tømmermænd i dag:)
Men kender du den samlede kraft, kan du regne accelerationen vha. F=m*a
og finde den tilbagelagte afstand ved
s(t)=0,5*a*t^2
Du kan ike smide grafen på nettet vel?

Svar #9
03. oktober 2004 af Duc_de_monde (Slettet)

Grafen går fra tiden 0 til 0,6 vandret gennem F = 130N. Fra 0,6 til 1,2 er F vandret 0N. Og fra 1,2 til 1,4 er F 130N. Og fra 1,4 til 1,6 er den igen 0N.

(Grafen viser, hvordan størrelsen F af den vandrette del af denne kraft varierer som funktion af tiden t efter starten.) beskrevet i opg. formuleringen.

Dvs. jeg får 2 retankler, med A = (0,6 * 130) + (0,2 * 130) = 104.

Y aksen er enheden F i N.
X aksen er enheden t i sekunder.
Hvad arealet får af enhed ved jeg ikke med sikkerhed.

Men eftersom F gnid er 20N skal jeg vel trække 20 N fra arealet? Eller også er det derfor at F enkelte steder når ned på 0, fordi det er de 20N der her er minusset fra?

Har jeg først afklaret kraftens størrelse kan jeg godt finde v.
Håber dette kunne afklare opgaven. Min ret forældede scanner er ikke tilsat, og det vil tage for lang tid at gøre det nu.

Brugbart svar (0)

Svar #10
03. oktober 2004 af Lurch (Slettet)

lige meget med scanning med en så simpel graf. det avr mere hvis grafen krummede olign.
tja, jeg tror egentlig ikke du kan bruge arealet til så meget. Jeg kan i hvert fald ikke lige PT se hvordan det skulle hænge sammen.
JEg kan ikke se anden udvej, end at tage det skridt for skridt. Det virker dog meget besværligt
i de nævnte intervaller du skriver, kan du beregne vha f=m*a, at acllererationen er henholdsvis 2,75, -0,5, 2,75 og -0,5.
Så må du jo beregne hvor langt han når i hvert af de intervaller.
Husk du hele tiden skal medtage hvilken hastighed han har i de enkelte intervaller


Svar #11
03. oktober 2004 af Duc_de_monde (Slettet)

Yes danke for hjælpen. ;)

Nu er det bare b'eren i opgaven med muskelarbejde jeg mangler at få afklaret.

Jeg skal bare have tjekket om min fremgangsmåde der er rigtig udregnet.
Rådgivning der ville være en stor hjælp.

Brugbart svar (0)

Svar #12
17. januar 2005 af gardengate (Slettet)

Hmm... jeg sidder også med nogle problemer til b'eren i opgaven med muskelarbejde.

Det er forkert den måde du har gjort det på! Du skal jo regne en effekt ud.
P=?? og så skal det jo også måles i watt.

Man skal se på det arbejde hånden gør, når den trækker B mod A.

........ mens jeg har siddet og skrevet på dette indlæg, så tror jeg, at jeg har fundet formlen!
A = ½ * k * x = 0,09317 J
P = A / t = 0,09317 J / (50/60)sek = 1,12 W.

/gardengate

Brugbart svar (0)

Svar #13
17. januar 2005 af KemiKasper (Slettet)

det kan godt være det er facit men der skal i hvert fald stå A = ½kx^2

Svar #14
17. januar 2005 af Duc_de_monde (Slettet)

Arh en gammel tråd, ja jeg har siden hen løst opgaverne - korrekt.
Men orker ikke at finde dem frem.

Brugbart svar (0)

Svar #15
16. oktober 2006 af kanden (Slettet)

Nogen der har løst opgaven som kan give en lidt mere detaljeret gennemgang? Gardengate's svar er hvert fald helt hen i vejret.. der drejer sig om b'eren til muskelarbejde

Brugbart svar (0)

Svar #16
07. oktober 2007 af mikeh (Slettet)

lige en refresher?

Skriv et svar til: Fysik hjælp: fjedere og 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.