frit fald / mekanisk energi

#0:

a) Hvis der ikke er luftmodstand, gælder energibevarelse. Det vil sige, at hylsterets potentielle energi i højden 88km skal være lig den kinetiske energi ved jordoverfladen. Dermed kan du beregne hastigheden.

b) Du får nu oplyst hastigheden ved nedslaget, og kan dermed beregne den kinetiske energi, som egentlig gælder ved overfladen. Dermed kan du også beregne, hvor stor forskellen er på den kinetiske energi du har regnet i a) og nu her i b), og dermed finde forskellen i den mekaniske energi.

c) Halvdelen af energien fra b) skal bruges til at opvarme aluminiumet. Du kan vel selv beregne en temperaturforøgelse.

d) Det skal du så selv overveje. :)

a) det vil altså sige at Epot,start = Ekin,slut <=> m*g*h = m*g*s
[hvor m=massen, g=tyngdeaccelerationen, g=højden, s=strækningen]

Og det giver også hinanden, da h=88km og s=88km .

Men hvordan kan man ud fra det finde farten ?

gør man det ved at sige : v^2 = 2*g*s ?

#2: Hvorfor får du E_kin,slut = m*g*s? Du skal huske, hvordan kinetisk energi er på formel:

E_kin = ½ * m * v^2

gælder dette ikke:

Under det frie fald gælder:
v^2 = 2*g*s

Deraf får vi:
Ekin,slut = (1/2)*m*v^2 = (1/2)*m*2*g*s = m*g*s
 

men så havde man seføli også bare fra starten af kunne regne ud v^2 ud .

hmm..

#4: Jo, det gælder skam - formlen kommer af energibevarelse:

For et objekt i højden h vil hastigheden ved jordoverfladen (eller nulpunktet for den potentielle energi):

E_kin = E_pot => ½mv^2 = mgh => v = sqrt( 2*g*h)

hva så med sådan her :

E_kin = E_pot <=> (1/2)*m*v^2 = m*g*s

og så isolerer man v . ?

#7: Jeps. Se eventuelt #6.

men problemet er bare at jeg ikke kender rakethylsterets masse i opgave a) ...

#9: Det er ikke relevant. :) Prøv selv at se, hvorfor.

nåå ja (: - de bliver selvfølgelig bare forkortet ud ..

E_kin = E_pot <=> (1/2)*m*v^2 = m*g*s <=> ½*v^2 = g*h <=> v^2 = 2*g*h <=> v = √(2*g*h)
 

og det var også det du mente med sqrt .

jeg har tænkt lidt på om man ikke også kan sige :

v = g*t

s = ½*g*t^2

v=farten, g=tyngdeaccelerationen , t=tid , s=strækningen

s = ½*g*t^2 <=> 88000m = ½*9,7m/s^2*t^2   =>  t = 134,7s

v = g*t = 9,7m/s^2*134,7 = 1306,6m/s

og her får man det præcis samme resultat som ved at sige : 

v = √(2*g*h) = √(2*9,7m/s^2*88000m) = 1306,6m/s
 

??

#11: Præcis!

#12: Det kan du sandsynligvis også gøre, men brug af energibevarelse er mere "fysisk" korrekt, selvom begge dele selvfølgelig er lige gode.

E_kin = 1*m*v^2 = ½*55kg*(500m/s)^2 = 6875000J

E_pot = m*g*s = 55kg*9,7m/s^2*88000m = 47000000J

det skal jeg vel bruge til b) , men forstår ikke helt dine henvisninger ?
 

Lige en bemærkning: Bevarelseslovene i fysik er noget, der fokuseres meget på, så det ville være godt at sætte sig ind i dem.