Fysik
Kugler - opgave!
Heey! Er i gang med opgaven hér da eksamen nærmer sig (må hellere få lavet nogle opgaver)
Men jeg er kommet i lidt problemer.
Et højt cylinderglas er fyldt med glycerol. Når en kugle bevæger sig ned gennem væsken, påvirkes den af en gnidningsmodstand, som vokser med kuglens fart. Hvis man slipper en kugle i væskens overflade, opnår den derfor hurtigt en konstant fart ned gennem væsken.
Tabelværdier for densitet (massefylde):
Stål: 8,02 g/cm3
Glycerol: 1,26 g/cm3
En stålkugle med massen 4,2 g slippes i væskens overflade.
a) Hvad er stålkuglens rumfang?
(Har jeg fået til 33,68 cm3)
b) Beregn størrelsen af opdriften på kuglen, når den er nede i glycerolen.
(Jeg ved, at opdrift = fortrængte væske. ρ er det 1,26 g/cm3 ? Tyngdeaccelerationen kender jeg, men hvad med volumen?)
c) Tegn en figur, der viser de kræfter, der virker på kuglen, når den bevæger sig med
konstant fart gennem væsken.
(Det er FN Fy og Ft. ikke?)
Hvad er da størrelsen af gnidningskraften på kuglen?
(Den kan jeg ikke finde ud af)
Svar #1
10. juni 2009 af Jerslev (Slettet)
#0: b) Volumen af den fortrængte væske er volumen af kuglen.
c) Der er gnidningskraft, og tyngdekraft. Ved konstant hastighed skal disse to ophæve hinanden.
Svar #2
10. juni 2009 af Limbona (Slettet)
#1:
b) det vil sige:
Fop = 1,26 g/cm3 * 4,2 g * 9,82 m/s2 ?
c) jeg skal finde gnidningskraften. Er det ved formlen: Fgnid = μ * FN ?
Jeg forstår ikke hvordan jeg løser c) ved den formel.
Svar #3
10. juni 2009 af Jerslev (Slettet)
#2: Til opgave b) Ja.
Til opgave c) Nej, der står først i din opgave, hvordan gnidningskraften er i dette tilfælde.
Svar #4
10. juni 2009 af Limbona (Slettet)
#3:
c) jeg kan simpelthen ikke se det i opgaven :P
Kan kun se følgende:
"[...] gnidningsmodstand, som vokser med kuglens fart"
Svar #5
10. juni 2009 af mathon
Fop = mvæske*g = (0,0042 kg)/(8020 kg/m3)*(1260 kg/m3)*(9,82 m/s2) = 0,00648 kg*m/s2
= 0,00648 N
Svar #7
10. juni 2009 af mathon
når v er blevet konsant:
Fgnid = 6π*η*r*v (r = (3m/(4πρ))1/3
Fgnid = 6π*η*(3m/(4πρ))1/3*v
hvor
η er den dynamiske viskositet, [η] = (N*s)/m2
m er kuglens masse, [m] = kg
ρ er kuglens massefylde, [ρ] = kg/m3
v er kuglens konstante, nedadgående fart, [v] = m/s
Svar #8
10. juni 2009 af Limbona (Slettet)
#7:
Puha, men hvordan finder jeg η og v ?
Og står der 6 * phi?
Svar #9
11. juni 2009 af mathon
...du bliver kun bedt om at tegne de på kuglen virkende kræfter
som er
1) opdriften Fop
2) gnidningsmodstanden, Fgnid
3) tyngdekraften
Svar #11
11. juni 2009 af Limbona (Slettet)
#10:
Men der bliver bedt om:
"Hvad er da størrelsen af gnidningskraften på kuglen?"
Skal jeg da ikke beregne noget ud?
Eller er formlen du har opskrevet nok?
Svar #12
13. juni 2009 af mathon
Fres = m*a = 0 da kuglen bevæger sig uaccelereret ned gennem glycerolen
0 = Ftyngde - Fop - Fgnid
Fgnid = Ftyngde - Fop da vektorerne virker i samme linje
Svar #13
13. juni 2009 af MN-P (Slettet)
a) regnefejl
Stålkuglens rumfang er 4.2g / 8,02g/cm3 = 0,52 cm3
eller 0,0042kg / 8020kg/m3 = 0,000000524 m3
b)
den fortrængte væske rumfang = kuglens rumfang
opdrift = kuglens rumfang * g*mf væske
se #5 (#2 opg b er forkert)
c) der er tyngdekraft, gnidningskraft og opdrift
#7 har vist tabt overblikket (han ser det senere)
brud de tre kræfter du lige har tegnet og at deres sum er 0, når acc er 0 og varten konstant
(Pas på med forternene, nogle af kræfterne er opadrettede andte nedad)
Skriv et svar til: Kugler - opgave!
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.