Fysik
krafter
13. april 2005 af
rizza (Slettet)
Er der nogen der gider se disse resultater efter. Jeg har regnet alt ud, på nær en lille ting i 3 og 4. håber nogen vil kigge det igennem og evt. hjælpe.
1) en kran skal løfte en container med konstant fart 15 meter i lodret retning. Containeren har massen 7,5t. Med hvilken kraft skal kranen løfte containeren?
- 7500kg*15m=112,5kN (korrekt??)
Hvilket arbejde udføre løftekraften?
Da kraft og vej er vinkelret på hinanden er arbejdet 0 (korrekt ??)
Hvilket arebejde udføre tyngdekraften, nåt kranen løfter containeren de 15 meter?
-m*g*h=7500kg*9,82m/s^2*15m=1,10MJ (korrekt??)
2)En bold som har massen 150g, triller ned ad en 25 meter lang bakke.Slidsken danner en vinkel på 35 grader med vandret. Beregn det arbejde tyngdekraften har udført når bolden har trillet 25 meter:
m*g*h=0,150kg*9,82m/s^2*(25m*sin(35))=21,12J
Hvilket arbejde ville tyngdekraften udføre hvis bolden i stedet vippede ud over kanten fra det øverste punkt og faldt lodret ned? - Det samme (korrekt?)
3)En lastbil med massen 12,5t kører bjergkørsel. På en 5km strækning kører bilen opad med en konstant stigning på 8%, hviket svarer til at vejen danner en vinkel på 4,6grader med vandret.
Beregn det arbejde tyngdekraften har udført på bilen efter de 5 km kørsel:
-m*g*h=-12500kg*9,82m/s^2*(5000*sin(4,6))=-49,22MJ (korrekt??)
På hjemturen hvor lastbilen kun vejer 8,5t, kører den ned ad den samme bakke. PÅ vejen ned bremser bilen med en konstant bremsekraft på 6,46kN rettet modsat bevægelsesretningen.
Beregn både det arbejde tyngdekraften har udført og det arbejde bresekraften har udført på de 5 km. (Nogen der ved hvordan jeg gør det??)
4)
En kornsæk med massen 100kg løftes først 6 meter lodret op (langs AB). Derefter glider sækken stykket BC ned ad slidsken, og dernæst flyttes sækken den vandrette strækning fra C til A. Bestem tyngdekraftens arbejde på hver af de tre strækninger AB, BC, CA
fra A til B er 6 meter og fra A til C er 8 meter:
AB: -m*g*h=-100kg*9,82m/s^2*6m=-5,892kJ
BC: m*g*h=100kg*9,82m/s^2*6m=5,892kJ
CA: ja, hvad gør man når den trækkes vandret, så er der jo ingen højde??
1) en kran skal løfte en container med konstant fart 15 meter i lodret retning. Containeren har massen 7,5t. Med hvilken kraft skal kranen løfte containeren?
- 7500kg*15m=112,5kN (korrekt??)
Hvilket arbejde udføre løftekraften?
Da kraft og vej er vinkelret på hinanden er arbejdet 0 (korrekt ??)
Hvilket arebejde udføre tyngdekraften, nåt kranen løfter containeren de 15 meter?
-m*g*h=7500kg*9,82m/s^2*15m=1,10MJ (korrekt??)
2)En bold som har massen 150g, triller ned ad en 25 meter lang bakke.Slidsken danner en vinkel på 35 grader med vandret. Beregn det arbejde tyngdekraften har udført når bolden har trillet 25 meter:
m*g*h=0,150kg*9,82m/s^2*(25m*sin(35))=21,12J
Hvilket arbejde ville tyngdekraften udføre hvis bolden i stedet vippede ud over kanten fra det øverste punkt og faldt lodret ned? - Det samme (korrekt?)
3)En lastbil med massen 12,5t kører bjergkørsel. På en 5km strækning kører bilen opad med en konstant stigning på 8%, hviket svarer til at vejen danner en vinkel på 4,6grader med vandret.
Beregn det arbejde tyngdekraften har udført på bilen efter de 5 km kørsel:
-m*g*h=-12500kg*9,82m/s^2*(5000*sin(4,6))=-49,22MJ (korrekt??)
På hjemturen hvor lastbilen kun vejer 8,5t, kører den ned ad den samme bakke. PÅ vejen ned bremser bilen med en konstant bremsekraft på 6,46kN rettet modsat bevægelsesretningen.
Beregn både det arbejde tyngdekraften har udført og det arbejde bresekraften har udført på de 5 km. (Nogen der ved hvordan jeg gør det??)
4)
En kornsæk med massen 100kg løftes først 6 meter lodret op (langs AB). Derefter glider sækken stykket BC ned ad slidsken, og dernæst flyttes sækken den vandrette strækning fra C til A. Bestem tyngdekraftens arbejde på hver af de tre strækninger AB, BC, CA
fra A til B er 6 meter og fra A til C er 8 meter:
AB: -m*g*h=-100kg*9,82m/s^2*6m=-5,892kJ
BC: m*g*h=100kg*9,82m/s^2*6m=5,892kJ
CA: ja, hvad gør man når den trækkes vandret, så er der jo ingen højde??
Svar #2
13. april 2005 af rizza (Slettet)
hvis der er en der gider at kigge på det inden kl 8 i morgen tidlig, vil jeg blive meget glad.
Svar #3
13. april 2005 af zIOn (Slettet)
Du er lidt sent ude, men kan godt nå at give mit besyv med. (Det hedder én kraft, flere kræfter.)
1) Arbejdet er i hvert fald ikke 0, da kranen jo "arbejder" over en "vej" på 15 m, "vej" skal ikke forstås så bogstaveligt.
Arbejdet er 112500 N/ 15 m, andet spørgsmål er nok rigtigt.
2) Ja, men jeg har ikke lige tjekket den geometriske opstilling, men tanken er god nok.
3) Kan ikke umiddelbart overskue det (du er sent ude :P)
4)
CA: m*g*h=100kg*9,82m/s^2*0m=0kJ :)
1) Arbejdet er i hvert fald ikke 0, da kranen jo "arbejder" over en "vej" på 15 m, "vej" skal ikke forstås så bogstaveligt.
Arbejdet er 112500 N/ 15 m, andet spørgsmål er nok rigtigt.
2) Ja, men jeg har ikke lige tjekket den geometriske opstilling, men tanken er god nok.
3) Kan ikke umiddelbart overskue det (du er sent ude :P)
4)
CA: m*g*h=100kg*9,82m/s^2*0m=0kJ :)
Svar #4
13. april 2005 af Epsilon (Slettet)
rizza,
Bemærk, at den korrekte stavemåde er
'kræfter' (ikke 'krafter').
ad 1)
" 7500kg*15m=112,5kN (korrekt??) "
Nej, masse gange forskydning har end ikke dimensionen newton (N). Det giver ikke nogen kraft. Trækkraften (med størrelsen F) skal præcis balancere tyngdekraften, for at containeren løftes med konstant fart;
F = m*g = (7.5*10^3 kg)*(9.82m/s^2) = 73650N ~ 74kN
" Da kraft og vej er vinkelret på hinanden er arbejdet 0 (korrekt ??) "
Absolut ikke! Løftekraften er ensrettet med containerens bevægelsesretning og udfører derfor positivt arbejde;
A = F*(delta h) =
(73650N)*(15m) = 1.10...*10^6 J ~ 1.1MJ
" Hvilket arebejde udføre tyngdekraften, nåt kranen løfter containeren de 15 meter?
-m*g*h=7500kg*9,82m/s^2*15m=1,10MJ (korrekt??) "
Du glemmer fortegnet til sidst. Tyngdekraften er rettet modsat bevægelsen, hvorfor arbejdet er negativt;
A_tyngde = -1.1MJ
Bemærk, at A_tyngde + A = 0. De ydre kræfters samlede arbejde på containeren er 0, hvilket stemmer overens med, at containerens kinetiske energi er konstant (farten er konstant).
ad 2)
Enig, men facit bør angives med kun 2 betydende cifre, fordi afstanden (25m) er kendt med denne præcision.
A = 21.12...J ~ 21J
Anm:
Arbejdet er det samme, hvad enten bolden triller 25m ned ad slidsken eller ruller ud over kanten, fordi tyngdekraften er en såkaldt konservativ kraft; det udførte arbejde afhænger ikke af vejen - kun af start- og slutposition.
ad 3)
Brug eventuelt den eksakte hældningsvinkel;
arctan(8/100) = 4.5739....deg
idet stigningen er 8%, dvs. en højdetilvækst på 8 meter per 100 meter.
Udregningen af tyngdekraftens arbejde er korrekt (med hældningsvinklen 4.6deg).
På hjemturen beregnes tyngdekraftens arbejde på helt tilsvarende vis (husk korrekt fortegn).
Retningen af den konstante bremsekraft er modsat bevægelsesretningen, så det udførte arbejde over strækningen delta s er negativt;
A = -F*(delta s)
hvor F er størrelsen af bremsekraften.
ad 4)
Overlader jeg til dig.
//Singularity
Bemærk, at den korrekte stavemåde er
'kræfter' (ikke 'krafter').
ad 1)
" 7500kg*15m=112,5kN (korrekt??) "
Nej, masse gange forskydning har end ikke dimensionen newton (N). Det giver ikke nogen kraft. Trækkraften (med størrelsen F) skal præcis balancere tyngdekraften, for at containeren løftes med konstant fart;
F = m*g = (7.5*10^3 kg)*(9.82m/s^2) = 73650N ~ 74kN
" Da kraft og vej er vinkelret på hinanden er arbejdet 0 (korrekt ??) "
Absolut ikke! Løftekraften er ensrettet med containerens bevægelsesretning og udfører derfor positivt arbejde;
A = F*(delta h) =
(73650N)*(15m) = 1.10...*10^6 J ~ 1.1MJ
" Hvilket arebejde udføre tyngdekraften, nåt kranen løfter containeren de 15 meter?
-m*g*h=7500kg*9,82m/s^2*15m=1,10MJ (korrekt??) "
Du glemmer fortegnet til sidst. Tyngdekraften er rettet modsat bevægelsen, hvorfor arbejdet er negativt;
A_tyngde = -1.1MJ
Bemærk, at A_tyngde + A = 0. De ydre kræfters samlede arbejde på containeren er 0, hvilket stemmer overens med, at containerens kinetiske energi er konstant (farten er konstant).
ad 2)
Enig, men facit bør angives med kun 2 betydende cifre, fordi afstanden (25m) er kendt med denne præcision.
A = 21.12...J ~ 21J
Anm:
Arbejdet er det samme, hvad enten bolden triller 25m ned ad slidsken eller ruller ud over kanten, fordi tyngdekraften er en såkaldt konservativ kraft; det udførte arbejde afhænger ikke af vejen - kun af start- og slutposition.
ad 3)
Brug eventuelt den eksakte hældningsvinkel;
arctan(8/100) = 4.5739....deg
idet stigningen er 8%, dvs. en højdetilvækst på 8 meter per 100 meter.
Udregningen af tyngdekraftens arbejde er korrekt (med hældningsvinklen 4.6deg).
På hjemturen beregnes tyngdekraftens arbejde på helt tilsvarende vis (husk korrekt fortegn).
Retningen af den konstante bremsekraft er modsat bevægelsesretningen, så det udførte arbejde over strækningen delta s er negativt;
A = -F*(delta s)
hvor F er størrelsen af bremsekraften.
ad 4)
Overlader jeg til dig.
//Singularity
Svar #5
13. april 2005 af sontas (Slettet)
3) Det arbejde tyngdekraften leverer udregner du da bare på samme måde som du har gjort hele tiden.
Husk desuden at Fbrems = m*g = 6,46kN
med andre ord det arbejde bremsen leverer er
mgh = 6460N * sin(4,6)*5000m = 2,59MJ
Husk desuden at Fbrems = m*g = 6,46kN
med andre ord det arbejde bremsen leverer er
mgh = 6460N * sin(4,6)*5000m = 2,59MJ
Svar #7
14. april 2005 af Epsilon (Slettet)
#6: Det er stadigvæk ikke korrekt, selvom du ændrer fortegnet i #5. Bremsekraften virker ikke modsat tyngdekraften, men derimod parallelt med bakken - modsat bevægelsen. Det korrekte resultat er derfor
A = -F*(delta s) = -(6.46kN)*(5km) = -32.3 MJ
Bemærk, at bremsekraften virker modsat parallelkomposanten af tyngdekraften, langs bakken.
//Singularity
A = -F*(delta s) = -(6.46kN)*(5km) = -32.3 MJ
Bemærk, at bremsekraften virker modsat parallelkomposanten af tyngdekraften, langs bakken.
//Singularity
Skriv et svar til: krafter
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.