Fysik
Opgave hjælp
Hej
Jeg fået stillet en opgave, som lyder således:
En skiløber glider frit ned ad en bakke som hælder 40° i forhold til vandret. Den kinetiske gnidningskoefficient mellem ski og underlag er 0,052. Skiløberens masse er 75 kg. Størrelsen af luftmodstanden på skiløberen er givet ved f = kv2 hvor
k = 0,71 kg/m.
a) Beregn størrelsen af samtlige de kræfter som virker på skiløberen når skiløberens fart er 10 m/s. Tegn et free-body-diagram som viser størrelse og retning af hver af kræfterne i denne situation.
jeg har fået tegnet en lille tegning over skiløberen samt en free body diagram:
http://peecee.dk/upload/view/194499:
Med hensyn til krafter er jeg kommet frem til at
Fluft= k • v2 ⇒ 0,71 • 102 = 71N
W= m • g = 75 • 9,82= 736,5N
Fk = 0,052
Normalkraften N = m • g • sin α ⇒ 75 • 9,82 • sin40º = 564,4 N
Spørgsmålet er så om disse krafter korrekt regnet?
Næste spørgsmål er så, hvordan kan jeg beregne skiløberens sluthastighed?
Svar #1
02. oktober 2009 af jotrha (Slettet)
Kræfter i underlagets retning. Positiv valgt nedad
Luftmodstand: Fl = k * v^2 = 0,71 * 10^2 = -71 N
Tyngdekraftens bidrag: FTx = m * g * sin Ø = 75 * 9,82 * sin 40 = 473,4 N
Gnidningskraften: Fg = Fn * my = m * g * cos Ø * my = 75 * 9,82 * cos 40 * 0,052 = -29,3 N
Beregning af sluthastigheden kræver flere oplysninger: F.eks. tabet af potentiel energi eller den resulterende krafts arbejde i en given strækning i rampens retning:
m * g * h = delta Ekin = Fres * delta S (= strækning parallelt med rampe Sx)
Har du f.eks. højden i forhold til øjeblikspunktet med hastigheden Vo = 10 m/s bruger du f.eks. Fres = 373,1 N
Vslut = (2 * Fres * Sx * /m + V0^2)^1/2 ; Sx = h / sin Ø
Svar #2
02. oktober 2009 af kulfi (Slettet)
Hej jotrha
Kan jeg ik få dig til at difenere hvad de forskellige udtryk svare til fra mine beregninger.
F. eks hvad er FTx, my og Fn?
Evt. hvis du vil gøre mig en meget stor tjeneste lige lave en tegning i paint med free body diagram, hvor på du lige sætter værdierne, så det er nemmere at gennemskue?
Til dit andet spørgsmål, jeg kender ingen højde, der er kun givet de oplysninger som er beskrevet i opgaven.
Mvh Bilal
Svar #3
02. oktober 2009 af jotrha (Slettet)
FTx er tyngdekraftens bidrag parallelt med skråplanet det er jo sin ø * FT
Fn er normalkraften som underlaget frastøder, ellers ville skiløberen jo synke, den er jo cos Ø * FT.
my er gnidningskoefficienten.
NB: Du regner forkert i din trekantbetragtning Ø har du mellem FT og Fn , FTx er således den modstående katete, som du får ved at bruge sin ø
Har ikke lige tid til tegning, men lad være med at se så indviklet på det. Du kan slå det op i enhver formelsamling
Skriv et svar til: Opgave hjælp
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.