Opg 13.57 S.H.M.

Opgaven er taget fra Y&F University Physics:

Opg. 13.57
Der er givet en opgave med flg. oplysninger : 2A=0.100 m w=2pi/60*3500 rad/s m=0.450 kg

Opgaven handler om Simple harmoniske bevægelser inde i en bilmotor.

a) Find accelerationen omkring et endepunkt.
Beregnet til a=w^2A (a=acc. max, w=omega, A=amplituden)

= 6717 m/s^2

b) Hvilken kraft skal der ydes på stemplet?
Beregnet til F=ma (F=kraft der kræves i endepunkt, a=acc. max, m=massen)

= 3.02 kN

c) Hvad er fart og kinetisk energi i midtpunkt?

Beregnet til E=K+U
Vi ved at E=U ved endepunktet derfor: U=0.5kx^2 hvor k kan bestemmes ud fra Hooks Lov: F=kx
Dette implikerer: U=0.5(F/x)x^2 => 0.5Fx

= 75.58 J = K

farten kan bestemmes ved enten v=Aw (A=Amplituden, w=omega som fra før)

v=18.33 m/s

eller ved energibetragtning

v=sqr(2K/m) (K=Kinetisk energi fundet fra før, m=masse)

Og her kommer så spørgsmålet som jeg ikke lige kan få til at stemme med facitlisten:

Hvor meget Power (Energi/tid) skal der bruges for at opnå farten fundet i spm. c?

Jf. tidligere formler er Energi/tid givet ved P=W/t (arbejde pr tid) eller P=Fv

Men hvilke værdier skal jeg bruge for at kunne benytte disse formler, jeg har lige mistet overblikket, en hjælpende ånd er velkommen :-)