Tricky opgaver...kunne godt bruge hjælp

Uha, der er en som har givet sig i kast med de indledende olympiade-spørgsmål til i år. Jeg går selv i 2.G, men vil påstå de ikke er så svære endda.

I første opgave skal du tænke at raketten er påvirket af en bestemt F_res som er et resultat af dels brændstoffets indvirkning og tyngdekraftens indvirkning. Denne F_res gør at raketten bevæger sig lodret opad med gennemsnitsaccelerationen 3,5m/s^2. Den energi(det arbejde) som den resulterende kraft har påført raketten efter 75m må være lig med den kinetiske energi som er forbundet med raketten efter 75m, hvorfor vi kan sige: F_res * s = 1/2mv². I følge Newtons 2. lov er F_res lig med m * a_res så vi kan skrive: m * a_res * s = 1/2mv² heraf ses at massen går ud med hinanden og når vi isolerer v får vi at

v = √(2*a_res*s) <-- hermed beregner vi farten i dét øjeblik hvor der ikke er mere brændstof tilbage

Siden der ingen ydre kræfter er på raketten kan vi sige at den mekaniske energi er bevaret fra det punkt brændstoffer slipper op og indtil det punkt, hvor den "kinetiske energi er brugt op". Hvis vi sætter vores nulpunkt for den potentielle energi til at være 75m kan vi skrive:

E_kin1=E_pot2 ⇔ 1/2mv=m*g*h

Endnu en gang går masse ud med masse, v kan indsættes og h isoleres.

h + 75m = det rigtige svar

Næste opgave er mere simpel. Du tænker blot at for hvert sekund skal cyklisten leverer en potentiel energi svarende til 5cm over nulpunkt. P = E/t = E_pot / 1s = m*g*h / 1s = (75kg * 9,82N/kg * 0,05m) / 1s

Fortsat god dag ;-)