Fysik
acceleration af tog
Et IC3-togs acceleration
Når man kører et tog, kan man bestemme togets acceration ved hjælp af et lod ophængt i en snor. Loddets svinger nemlig ud fra lodret stilling, mens toget accelerer. Ved at måle størrelsen af udsvinget kan man beregne togets acceleration.
I et IC3-tog måles, at udsvingsvinklen er 6,5 grader, mens toget accelerer. Massen af lodet er 76g.
a) Beregn størrelsen af tyngdekraften på lodet? (lavet)
b) Indtegn de pile der viser størrelse og retning af de kræfter, som virker på loddet under accelerationen samt bestem toget acceleration
Jeg har indtegnet, Fs (snorkraft), Ft (tyngdekraft) og Fres (resulterende kraft).
FØRST regnede jeg
Fres = Ft * sin(v)
m*a=m*g*sin(v)
a=g*sin(v)
ved at opdele tyngdekraften i hhv en y-komposant og en x-komposant, hvor x-komposanten stod vinkelret på snorens retning. Her havde jeg tegnet den resulterende kraft som værende vinkelret på snoren.
MEN!
så blev jeg fortalt, at den resulterende kraft var parallel med vandret og altså ikke vinkelret på snoren. Er det rigtigt?
For så kan a beregnes af
Fres=m*g*tan(v)
Jeg har desuden vedhæftet billede, hvor jeg har tegnet den resulterende kraft parallelt med vandret. Skulle de i stedet for være vinkelret på snoren? JEg er også i tvivl om den vender mod højre eller venstre
Svar #1
28. april 2011 af peter lind
Det er korrekt at den resulterende kraft er vandret loddet med ophæng accelerer jo sammen med toget som accelererer i den vandrette retning
Svar #3
28. april 2011 af placebo321 (Slettet)
Og så bruger jeg formlen
Fres=Ft*tan(v)
m*a=m*g*tan(v)
a=g*tan(v)
til at beregne den ene side (Fres) i den udspændte trekant, hvoraf accelerationen kan beregnes
Svar #4
28. april 2011 af peter lind
ja. Du kan også se det fra togets side. Der vil optræde en skinkraft som holder lodsnoren ud til siden. I det tilfælde skal den resulterende kraft være 0. I virkeligheden er det skinkraften du har afsat på din figur.
Svar #5
28. april 2011 af placebo321 (Slettet)
Men hvis loddet ikke bevæger sig og blot holdes ud til siden, så har det da ikke nogen acceleration?
Svar #6
28. april 2011 af peter lind
Du skal være opmærksom på i hvilket inertialsystem du ser det i. Hvis du ser det fra jorden accelerer lod sammen med toget, så kræfterne er som du angiver i din figur. Hvis du ser det inde fra toget er det ikke længere et inertialsystem. I dette system vil en tilføjelse af en fiktiv kraft, der ligner den gravitionelle kraft få det til at se ud som om du er i et inertialsystem. Med denne fiktive kraft tilføjet vil du få at den samlede kraft på loddet er 0. Set fra toget bevæger loddet sig jo ikke.
Skriv et svar til: acceleration af tog
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.