Fysik
Mekanik M32 Rutschebane
Jeg vil gerne have lidt hjælp (helst kun hints, ikke løsninger) til punkt c i denne opgave, men skriver hele formuleringen for forståelsens skyld:
M32 Rutschebane
Turen i en bestemt rutschebane starter med et lodret fald fra 60,0 meters højde over jordoverfladen.
a) Beregn den største fart, som en passager herved kan opnå ved jordoverfladen. Gør rede for relevante antagelser.
Jeg har fået v = 34,3 m/s ved joroverfladen, hvor man antager, at man kan se bort fra luftmodstand, gnindningskafter og at der er energibevarelse.
Den lodrette del af rutschebanen fortsætter over i et stykke, hvor banen er cirkelformet. I det vognen passerer det laveste punkt kan dens bevægelse betragtes som en del af en jævn cirkelbevægelse med radius 27,1 m. Farten i det laveste punkt er 31,0 m/s.
b) Beregn størrelsen af den lodrette acceleration, som en passager udsættes for, når det laveste punkt passeres.
Her har jeg fået a = 35,5 m/s^2
Efter passagen af det laveste punkt kører vognen op ad en 55 m lang bakke. Bakken ender i højden 35 m over jordoverfladen. Ved toppen af bakken ha vognen farten 8,7 m/s. Vognen og passagerne har tilsammen massen 1.850 kg. Mens vognen kører op ad bakken, kan gnidningskraften på vognen antages at være konstant.
c) Bestem størrelsen af Fgnid
Mine overvejelser:
Man får opgivet hatigheden til det laveste punkt før bakken 31 m/s og slut hastigheden ved toppen af bakken 8,7 m/s. Så farten er aftaget med 22,3 m/s.
Denne deacceleration må derfor kun skyldes tyngdekraften og gnidningskraften, men hvordan man rent praktisk får det beregnet er jeg ldt i tvivl om, så hints modtages meget gerne.
Svar #1
29. september 2008 af janko (Slettet)
a) og b) er korrekte!
...c)
- Du skal første beregne den mekanisne energi,
ΔEmek = Epot.slut + Ekin.slut - Ekin.slut
.... omskriv udtrykket....
- Derefter kan du af gnindningskraftens arbejde Agnid på vognen bestemme størresen af gnidningskraften:
Agnid = Fgnid * (-Δs) = ΔEmek
isolere nu Fgnid
/ Ayhan
Svar #2
29. september 2008 af *CS* (Slettet)
Mange tak for hjælpen! :-)
Ved beregninger er det intet problem i forhold til dine forklaringer:
ΔEmek = m*g*h=1850kg * 9,82 N/kg * 35m = 635845 N*m
Fgnid = delta Emek /delta s = 635845 N*m /55m = 11,6 N
Men jeg har lidt problemer med at forstå, hvorfor den mekaniske energi er lig Epotslut + Ekinslut - Ekinslut -> hvorfor trække Ekinslut fra igen? Den mekaniske energi er bare defineret som = Epot + Ekin, ikke?
Og lige et ekstra spørgsmål hvorfor skriver du -Δs og ikke bare (+)Δs?
Svar #3
29. september 2008 af janko (Slettet)
hov, det var en fejl
ΔEmek = Epot.slut + Ekin.slut - Ekin.start
Svar #5
29. september 2008 af *CS* (Slettet)
ΔEmek = Epot.slut + Ekin.slut - Ekin.start
= m* g * delta h + ½ * m * vslut^2 - ½ * m * vstart^2
= 1850kg* (9,82 N/kg * 35 m +½ * (8,7 m/s)^2 - ½ * (31 m/s)^2)
= -183067 N*m
Fgnid = delta Emek /delta s = -183067 N*m /-55m = 3328 N
Svar #6
29. september 2008 af janko (Slettet)
Præcis...!
har og linket det her: http://peecee.dk/upload/view/133000
Svar #7
29. september 2008 af *CS* (Slettet)
Forresten mange tak for hjælpen igen ;-) Nu forstår jeg det fint.
Svar #9
24. marts 2009 af pucsi (Slettet)
Nogen der evt. kan forklare mig hvordan man løser opgave a ? :s
Svar #11
22. oktober 2009 af Jacobius (Slettet)
a) løses ved at bruge formlen s(t)=½at^2+v0*t+s0 og ud fra den finde tiden. Tiden kan man så sætte in i v(t)=at+v0
Men b) kan jeg ikke finde ud af :b
Svar #12
22. oktober 2009 af krismalo (Slettet)
a findes ved at bruge en formel der hedder v^2=2*a*s --> v=kvadratrod(a*s*2)
Det er en forenklet version af s(t) og v(t) og gælder når v0=0 og s0=0 (som det er hvis man flytter x-aksen op).
V=kvadratrod(9.82*60*2)=34.3m/s
det er ikke 9.82^2 fordi kvadratroden opløser det
(se side 256 i orbit 2 hvis i har den)
Hvordna løses b? :)
/Krismalo
Skriv et svar til: Mekanik M32 Rutschebane
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.