Fysik
Dynamik
Hej
Jeg skal løse følgende opgave:
Du er ude at køre på stop med en ældre lastbil. Når chaufføren bremser så hårdt, som bilen kan, hænger hans Wunderbaumfigur i en vinkel på 5 grader fra lodret.
Hvad er accelerationen?
Hvordan gør jeg? Jeg er tom for idéer.
Svar #1
17. januar 2016 af Jegvedingenting
Svar #2
17. januar 2016 af Arccossintan (Slettet)
Jeg er ret sikker på, at accelerationen under opbremsning må blive negativ.
Svar #3
17. januar 2016 af Soeffi
Wonderbaumen virker som et pendul, der påvirkes af en kraft fra opbremsningen (FB) som følge af lastbilens (negative) acceleration. Den påvirkes også af tyngdekraften (FT). I dens ophængningspunkt virker de samme kræfter bare i modsat retning.

Af billedet fremgår det (lettere fortegnet), at FT og FB kan ses som kateterne i en retvinklet trekant, hvor |FB|/|FT| = tan(5º). FB = a·m, hvor a er opbremsningens acceleration og m er massen af wonderbaumen. Idet g er tyngdeaccelerationen, får man: |FB|/|FT| = tan(5º) => a·m/g·m = tan(5º) => a = g·tan(5º) = 9,82 m/s2 · 0,087 = 0,86 m/s2
Svar #4
17. januar 2016 af Arccossintan (Slettet)
Mange tak. Hvordan forklarer jeg lige, at FB og FT også findes i ophængspunktet, men er modsatrettede af FB og FT ved selve Wunderbaumen - vil Newtons 3. lov kunne forklare dette?
Svar #5
17. januar 2016 af Soeffi
#4 Man skal bruge en blanding af Newtons anden og tredje lov, da acceleration bliver til kraft som så modsvares af en anden kraft...
Man bør måske sige:
ophængningspunktet påvirkes af snorekraften fra wonderbaumen og af kraften fra opbremsningen FB (ikke lastbilens bremsekraft, dvs. den kraft, der standser lastbilen. Den er langt større end den kraft, der påviker ophængningspunktet). Ophvængningspunktet påvirkes desuden af tyngdekraften fra wonderbaumen og de to kræfter giver en resulterende kraft, som i følge Newtons tredje lov modsvares af en lige så stor og modsatrettet kraft i wonderbaumen. (Den resulterende kraft er ikke vist, fordi der ikke var plads.)
Svar #6
17. januar 2016 af Arccossintan (Slettet)
Okay tak. Men i princippet er Wunderbaumens acceleration vel uafhængig af kræfterne i ophængningspunktet, da de ikke fremgår i beregningerne?
Svar #7
17. januar 2016 af Soeffi
#6
Jeg vil hellere sige, at vinklen er uafhængig af massen af wunderbaumen (jeg kom vist til at stave forkert før).
Svar #8
17. januar 2016 af Arccossintan (Slettet)
Okay. Men burde accelerationen egentlig ikke være negativ? Jeg forestiller mig, at Wunderbaumen vil danne vinkel med lodret på 5 grader bagud og ikke forud, når lastbilen bremser.
Svar #9
17. januar 2016 af Arccossintan (Slettet)
Jeg skal nu udregne bremselængden på lastbilen ved 90 km/t. Jeg omregner først hastigheden til m/s:

Jeg anvender nu formlen:

Kan dette passe?
Svar #11
17. januar 2016 af Soeffi
#8
* Men burde accelerationen egentlig ikke være negativ?
** Jeg forestiller mig, at Wunderbaumen vil danne vinkel med lodret på 5 grader bagud og ikke forud, når lastbilen bremser.
*Jo accelerationen er negativ, men det spiller ikke nogen rolle, hvis du bruger formler hvor du kun ser på forskelle i tid, sted og hastighed. Resultatet ser rigtigt ud.
**Når en bil accelererer fra start, bliver alt presset tilbage i bilen. På samme måde bliver alt presset frem, når man bremser.
Skriv et svar til: Dynamik
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.

