Fysik

Kræfter i cirkelbevægelse

11. april 2005 af Julie J (Slettet)

En måge svæver rundt i en vandret cirkelbevægelse med konstant fart. Omløbstiden vurderes til 17s og radius til 15 m.
1) Beregn mågens fart, dette har jeg gjort og den blev ca. 5,5m/s.
Mågens masse er 900g. Måger kan holde sig oppe, fordi bevægelsen gennem luften giver anledning til en kraft vinkelret på vingerne.
2) Bestem størrelsen af denne kraft F vinkelret på vingerne?
Hvordan gør jeg dette? Svarer denne kraft til centripetalkraften? Eller?

3) Hvor stor er den vinkel, A, som kraften F danner med lodret?

Jeg håber der er nogen der kan hjælpe. På forhånd tak!

Brugbart svar (0)

Svar #1
11. april 2005 af Epsilon (Slettet)

Julie,

1) Korrekt.

2) Nej, betragt billedet af mågen;

http://us.uvm.dk/gymnasie/almen/eksamen/opgaver/2002/2002-7-4.pdf

(5. Måge)

Kraften vinkelret på vingerne danner en vinkel alfa med lodret. Den horisontale komposant skal levere den til cirkelbevægelsen nødvendige centripetalkraft. Den vertikale komposant skal balancere tyngdekraften, thi ellers kan mågen ikke holde sig svævende i en vandret cirkelbane.

Kraften F (vektor) er vektorsummen af horisontal- og vertikalkomposanterne.

Behandl komposanterne separat ved at anvende Newtons love.

3) Dette spørgsmål er overkommeligt, når først du har besvaret 2).

//Singularity

Brugbart svar (0)

Svar #2
11. april 2005 af JulieJense (Slettet)

Jeg forstår ikke hvad det så er jeg skal gøre i sp. 2? Kan du ikke forsøge at forklare det med nogle andre ord?

Brugbart svar (0)

Svar #3
11. april 2005 af JulieJense (Slettet)

Hov.. øh.. den skulle vist ikke lige ind i dette forum.. beklager, Julie

Svar #4
11. april 2005 af Julie J (Slettet)

jeg tror jeg engang havde noget med, at man sepererede en kraft i to dele: En lodret og en vandret og så på den hver for sig. Tror nok vi kaldte det uafhængighedsprincippet - er det sådan noget jeg skal ud i?
I så fald får jeg ved 3 kræfter: Tyngdekraften og centripetalkraften - disse to er parallele og skal vel udligne hinanden, ikke? Men hvis jeg skal opløse den der fra starten givne F, så får jeg jo også en kraft, der peger vinkelret på tyngdekraften og virker imod mågens bevægelse, eller hvad? Og hvad skal jeg med den?

Svar #5
11. april 2005 af Julie J (Slettet)

Ingen der kan hjælpe?

Brugbart svar (0)

Svar #6
11. april 2005 af Epsilon (Slettet)

#4: Ja, det er netop hvad der menes med formuleringen i #1;

"Behandl komposanterne separat ved at anvende Newtons love."

Tyngdekraften og centripetalkraften er ikke parallelle. Centripetalkraften i en jævn cirkelbevægelse er rettet mod centrum (deraf navnet). Tyngdekraften virker lodret.

Kraften F vinkelret på mågens vinger skal opløses i en horisontal og en vertikal komposant. Som bemærket i #1 er den horisontale komposant af F lig centripetalkraften, mens den vertikale komposant af F skal balancere tyngdekraften for at mågen holder sig svævende i en vandret cirkelbane.

//Singularity

Svar #7
12. april 2005 af Julie J (Slettet)

Vil det sige, at jeg har en kraft, der er lige så stor som tyngdekraften, Ft, men modsat rettet? Denne kalder vi Fn. Der gælder så
Fn = Ft = mg
PÅ denne måde kan den bestemmes.
Så har vi den horisontale komposant, Fc, som findes ud fra formlen:
Fc=m*(v^2/r)

Men hvordan bestemmes F så? Vha. pythagoras:
Fc^2=Fn^2 + Fc^2
Eller?

Brugbart svar (0)

Svar #8
12. april 2005 af JulieJense (Slettet)

Nej, se indlægget i #1:

"Kraften F (vektor) er vektorsummen af horisontal- og vertikalkomposanterne."

Brugbart svar (0)

Svar #9
12. april 2005 af Epsilon (Slettet)

#7: Det er næsten korrekt. Mon ikke du mener

F^2 = Fn^2 + Fc^2

thi det er korrekt, hvis F, Fn og Fc betegner størrelserne af kræfterne.

//Singularity

Svar #10
12. april 2005 af Julie J (Slettet)

Jeps, 1000 tak for hjælpen :)

Skriv et svar til: Kræfter i cirkelbevægelse

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.