Fysik

En skiløber på bjerget

04. december 2004 af Monty33 (Slettet)

En skiløber står på toppen af en bakke dækket med hårdtpakket sne. Vi kan derfor med god tilnærmelse se bort fra gnidning mellem ski og underlag. Endvidere kan vi også se bort fra luftmodstand med god tilnærmelse for det første stykke. Bakkens hældning i forhold til vandret er 30 grader svarende til en rød løjpe eller en sort smal løjpe. Skiløber med udstyr vejer 80 kg.

a) Beregn den resulterende acceleration og tyngdekraft på skiløber med udstyr.

b) Beregn hvor lang tid det vil tage skiløberen at bevæge sig 10 m samt den fart og impuls har har efter 10 m.

c) skiløberen kommer desværre til at ramme et barn på 25 kg efter de 10 m. Hvis vi antager at halvdelen af skiløbgerens impuls overføres til barnet, hvilket ikke er urealistisk, beregn den hastighed barnet vil have efter sammenstødet.

d) Beregn den kraft barnet påvirkes med, hvis sammenstødet varer 0,1 s både i SI-enheder samt hvor meget dette svarer til. Hvad vil der ske med barnet?

Dette er virkelig en jeg har haft problemer med. Hvis der er nogen der gider hjælpe mig vil jeg være taknemlig.

#Monty33#

Svar #1
04. december 2004 af Monty33 (Slettet)

er der overhovedet nogen der gider hjælpe mig

Brugbart svar (0)

Svar #2
04. december 2004 af Epsilon (Slettet)

#1: Jeg ser lige nærmere på den og kommer med et par kommentarer bagefter.

//Singularity

Svar #3
04. december 2004 af Monty33 (Slettet)

TAk skal du have mand jeg skylder dig mega mange tjenester mand

Brugbart svar (0)

Svar #4
04. december 2004 af Epsilon (Slettet)

#1: Her er nogle kommentarer;

a) Tegn en skitse af situationen. Det er en uvurderlig hjælp, når du skal beregne den resulterende kraft ved at projicere tyngdekraftvektoren på aksen langs hvilken skiløberen bevæger sig.

Tyngdekraften regner du selv :)

Vi ser bort fra gnidning, så det er tyngdekraftens komposant ned langs bakken, som giver den resulterende kraft. Dvs.

Fres = Ft*sin(v)

hvor v er bakkens hældning med vandret. Kan du se det?

b) Jævnt accelereret bevægelse, idet den resulterende kraft er konstant.

Impulsens størrelse må du selv finde.

c) Impulsbevarelse i én dimension (langs bakken);

p(før) = p(løber,efter)+p(barn,efter)

Brug tekstens oplysning om impulsens fordeling mellem løber og barn til at bestemme v(barn,efter).

d) Den er måske lidt svær at forstå. Newtons 2.lov (kraftloven) siger, at den resulterende krafts størrelse er impulsændringen per tid. På differentiel form er

F(res,kollision) = m*a = m*dv/dt

idet accelerationen er differentialkvotienten af hastigheden. Hvis vi regner med konstant kraft under kollisionen, så kan vi approksimere

F(res,kollision) = m*(delta v)/(delta t)

hvoraf F(res,kollision) kan findes. Husk, at m er BARNETS masse!

//Singularity

Svar #5
04. december 2004 af Monty33 (Slettet)

Vil det sige at den resulterende accelration af tyngdekraften er lig den resulterende kraft eller hvad.

Brugbart svar (0)

Svar #6
04. december 2004 af Epsilon (Slettet)

#5: Nej, ingenlunde. Du skal lige læse, hvad jeg skriver under a);

"Fres = Ft*sin(v)"

og da Ft = m*g, fås

Fres = m*g*sin(v)

hvilket bestemt ikke er lig tyngdekraften. Den resulterende kraft er mindre end tyngdekraften.

//Singularity

Svar #7
04. december 2004 af Monty33 (Slettet)

men vil det så besvare det første spøgsmål der er da ikke meget acceleration med i det der

Svar #8
04. december 2004 af Monty33 (Slettet)

hvorfor bruger man ikke cos det gør man i min bog

Svar #9
04. december 2004 af Monty33 (Slettet)

hej så får jeg det til 776 N passer og hvordan finder man så ACCELERATIONEN

Brugbart svar (0)

Svar #10
04. december 2004 af Epsilon (Slettet)

#7: Her kommer en besvarelse af første spørgsmål, så du forhåbentlig ikke længere er i tvivl derom. Resultater anføres med 2 betydende cifre, i overensstemmelse med præcisionen af de opgivne størrelser.

a) Tyngdekraften på skiløberen har størrelsen

Ft = m*g = (80kg)*(9.82m/s^2) = 0.79kN

(2 betydende cifre).

Det er tyngdekraftens komposant langs bakken, som giver den resulterende kraft, idet der ses bort fra friktion (luftmodstand og gnidning mellem ski og underlag). Derfor er størrelsen af den resulterende kraft

Fres = Ft*sin(v) = (0.79kN)*sin(30) = 0.39kN

hvor v er angivet i grader. Dermed er den resulterende accelerations størrelse ifølge Newtons 2.lov

Fres = m*a => a = Fres/m = (0.39kN)/(80kg) = 4.9m/s^2

Er du med så langt?

//Singularity

Svar #11
04. december 2004 af Monty33 (Slettet)

ja så det er svar på¨spørgsmål a de andre er også uklare, men tyngdekraften får jeg til 776 N ikke 790

Svar #12
04. december 2004 af Monty33 (Slettet)

Du har altså nogle forkerte svar

Brugbart svar (0)

Svar #13
04. december 2004 af Epsilon (Slettet)

#11: Regner du med g=9.7m/s^2? Det må du nemlig ikke. Enten skal du bruge tyngdeaccelerationens størrelse i Danmark (9.82m/s^2), som jeg har gjort i #10, eller størrelsen af standardtyngdeaccelerationen (9.81m/s^2).

Brugbart svar (0)

Svar #14
04. december 2004 af Epsilon (Slettet)

#12: Ok, lad mig høre hvad der er forkert. Har du en facitliste? Jeg kan naturligvis have lavet regnefejl, men så må du nævne hvor og begrunde hvorfor.

//Singularity

Brugbart svar (0)

Svar #15
04. december 2004 af hvadmeddet (Slettet)

Jeg sidder ved den samme opgave. Mange tak for dit svar Singularity, men i din udregning siger du at 0,79kN*sin(30) giver 0,39kN.
Det giver det ikke når jeg trykker det ind på min lommeregner. Laver jeg en fejl, eller gør du?

Svar #16
04. december 2004 af Monty33 (Slettet)

Det gør han Peter

Svar #17
04. december 2004 af Monty33 (Slettet)

HVordan gør man den resulterende kraft konstant man skal vel gange med tid

Brugbart svar (0)

Svar #18
05. december 2004 af Epsilon (Slettet)

#15,16,17: Jeg har ikke lavet fejl, så vidt jeg kan se. I skal læse, hvad jeg skriver (2 betydende cifre). Man skal beholde decimalerne i udregningerne på grafregneren, og først afrunde til korrekt antal betydende cifre til sidst.

Når v = 30grader, så er

sin(30) = 0.5

præcist! Hverken mere eller mindre. Derfor er det korrekt, at

Fres = 0.79kN*sin(30) = 0.39kN

(2 betydende cifre).

Bakken har samme hældning hele vejen ned, da der ikke står andet i opgaveteksten, og tyngdekraftens størrelse er KONSTANT. Følgelig er den resulterende krafts størrelse

Fres = Ft*sin(30) = 0.39kN

konstant hele vejen ned, indtil skiløberen rammer barnet.

//Singularity

Svar #19
05. december 2004 af Monty33 (Slettet)

Min værdi bliver stadigvæk

sin(30) = 0,98

Brugbart svar (0)

Svar #20
05. december 2004 af Epsilon (Slettet)

#19: Det er komplet ligegyldigt, om din grafregner måtte sige, at

sin(30grader) = 0.98

for det er forkert. Måske har du glemt at indstille den til at regne med vinkler i grader frem for radianvinkler?

//Singularity

Forrige 1 2 3 Næste

Der er 42 svar til dette spørgsmål. Der vises 20 svar per side. Spørgsmålet kan besvares på den sidste side. Klik her for at gå til den sidste side.