Hvad menes der med opgaven

Du kan bruge bevægelsesligningen

2a*s = v² - v₀²

s er det stykke vej bilen kører mens hastigheden ændres fra v₀ til v.

Isolering af a giver

a = (v² - v₀²) / (2s)

s er de 12 cm, v₀ er starthastigheden 10 km/h og sluthastigheden v er nul.

a = ((0 m/s)² - (10/3,6 m/s)²) / (2*0,12 m) = -32 m/s²

Spm. 2:

Newtons 3. lov siger at kraften på genstanden er lig med men modsatrettet kraften på bilen:

F_genstand = -F_bil

F_genstand = -m*a

F = -1900 kg * (-32 m/s²) = 61*10³ N

Når kofangeren rammer en forhindring, presses den bagud. Når den er kommet 12cm bagud, rammer den forenden af selve bilen, altså det, den skal beskytte.

mange tak! vil hurtigt spørge: den resulterende kraft er negativ, fordi at genstanden "bliver kørt ind i" ikke?

Jeg tænkte bare på det sådan her:

Hvis vi lægger en x-akse langs vejen og lader bilen køre i x-aksens positive retning, så vil den resulterende kraft på bilen når den rammer genstanden pege i modsat retning af x-aksen, dvs. at det bliver negativ. Bilens acceleration ved sammenstødet vil også være negativ. Kraften på genstanden vil pege i samme retning som x-aksen, så den vil være positiv.

Hvis du synes det er forvirrende, så kan du også bare se bort fra fortegnet og kun se på størrelsen af kraften. Altså du kunne skrive sådan i besvarelsen:

Da kraften på genstanden i følge Newtons 3. lov vil have samme størrelse (men være modsatrettet) som kraften på bilen, har vi

F_genstand = m_bil*a_bil

F_genstand = 1900 kg * 32 m/s² = 61*10³ N

#2 og #5: Der sløses noget med fortegnene, angiveligt for at få teorien til at gå op.

"Hvor stor en kraftpåvirkning får den genstand, som bilen er kørt ind i?".

Størrelsen af en kraft er en numerisk værdi og derfor altid positiv.

Det er retningen af en kraft, der er positiv eller negativ afhængigt af koordinatssystemets orientering. Når kraften beskrives som en vektor, er det længden af vektoren, der er størrelsen.

#4 kraften angives som negativ, fordi det stiltigende er valgt, at x-aksen peger i kørslesretningen. Man kunne vælge at lade x-aksen pege imod kørselsretningen. Så bliver hastigheden negativ, men kraften positiv. I begge tilfælde skal man dog huske, at der spørges om størrelsen af kraften. Den er altid positiv eller 0.