Eksamens spørgsmål Fysik

Første spørgsmål:

200 km/h = 200/3,6 m/s = 55,6 m/s

Så den gennemsnitlige acceleration er

(55,6 m/s - 0 m/s) / 12 s = 4,6 m/s²

Andet spm.:

F = m*a 

F = 86 kg * 4,6 m/s² = 398 N

(Den resulterende kraft peger ned mod jorden, da han accelererer nedad.)

Tredje spm.:

Konstant hastighed (a = 0) betyder at der er balance mellem tyngdekraften og luftmodstanden (Vi ser bort fra opdriften.).:

F_luft = F_tyngde  <=>

F_luft = m*g

F_luft = 86 kg * 9,81 m/s² = 844 N

(Luftmodstanden peger opad, dvs. modsat bevægelsesretningen.)

Fjerde spm.:

A_luft = F_luft * Δx

Nu skal vi lige passe på fortegnet. Hvis vi lader x-aksen pege opad, så vil F_luft være positiv (da den også peger opad), og Δx vil være negativ ("Δ" betyder jo "tilvækst", og x bliver jo mindre og mindre mens han falder.).

A_luft = 844 N * (-800 m) = -675 kJ

Tusind tak! Din besvarelse er en kæmpe hjælp for mig, super dejligt med detaljer!

Kan man på en måde bevise at for konstant hastighed gælder det at tyngdekraften er ligmed luftmodstanden?

Og til fjerde spm.

Grunden til at du ikke skriver cos(græskbogstav) med i formlen er vel at:

Bevægelseretningen for luftenmodstanden ligger op af y-aksen, og derved bliver 0 ?

Når hastigheden er konstant, betyder det at accelerationen er nul. Hvis du kigger på Newtons 2. lov:

F_res = m*a

så kan du se at når a=0, så har du at den resulterende kraft F_res også er lig 0. Dvs. at kræfterne der virker på faldskærmsudspringeren udbalancerer hinanden. Tyngdekraften trækker ham nedad mens luftmodstanden ( og opdriften) virker opad. Derfor er F_tyngde = F_luft + F_opdrift. (Opdriften kan vi vist bare se bort fra i denne opgave, da den er meget lille sammenlignet med de to andre.)

Du kender måske formlen som

A = F*cos(Θ)*Δx

Faktoren cos(Θ) skyldes at kraften F godt kan virke i en anden retning end Δx, så er Θ vinklen mellem dem. Du kan faktisk godt tage det led med og så sige at når Δx går nedad og F_luft peger opad, så er vinklen mellem dem 180^o. Så får du

A = 844N * cos(180^o) * 800 m = -675kJ

Så passer fortegnet, da cos(180^o) = -1.

Det var en kæmpe hjælp, så tak for det!

Jeg kunne vel ikke få dig til at hjælpe mig med en anden opgave som jeg er gået kold i?

Følgende er oplyst:
En elpære består af to volfam tråde, som er parallelforbundne.
Hver tråd er 1.2 m lang og har et tværsnitareal på 0.00023mm^2
Når elpæren er tændt bliver temperaturen 2000 grader.
Beregn den samlede resistans i elpæren, når den er tændt.
Facit er 972Ω
Har vedhæftet mine beregninger i form af foto, som slet ikke semmer overens med facit...
 

Det er næsten rigtigt. Resistansen i en parallelkobling er

1/R = 1/R₁ + 1/R₂

Så du mangler at tage den reciprokke værdi.

R = 1 / ( 1/183,375Ω + 1/183,375Ω)

Årh det så fint, tak!