Fysik

Kræfter på ballon

18. juni kl. 17:59 af KomNuBro - Niveau: B-niveau

Hejsa,

Jeg har brug for hjælp til en fysikopgave:

En gummiballon er pustet op med Helium til et rumfang på 28 liter. Den tomme gummiballon vejer 8,4 gram. Ballonen fast i en tynd snor.

a) Forklar, hvilke kræfter der virker på ballonen, og indtegn dem på en skitse.

b) Mængden af helium i ballonen har massen 5,6 g. Beregn densiteten af helium i ballonen i kg/m3.
Her er jeg kommet frem til en densitet på 0,2 kg/m3

Trykket i lokalet er 1,04 bar, og temperaturen er 22ºC.

c) Bestem størrelsen af opdriften på ballonen.

Snoren klippes nu over. Trykket i ballonen er 1,10 Bar

d) Beregn den resulterende kraft på ballonen og vurder, hvor meget den kan løfte.

HJÆÆLP!


Brugbart svar (1)

Svar #1
18. juni kl. 20:34 af mathon

         \small \begin{array}{llll} c)&\textup{opdrift:}&F_{op}=V\cdot \varrho _{luft}\cdot g\\\\ &&F_{op}=V\cdot \frac{p\cdot M_{luft}}{R\cdot T}\cdot g\\\\ &&F_{op}=\left ( 28\; L \right )\cdot \frac{\left ( 1.04\; bar \right )\cdot \left (0.0 289\; \frac{kg}{mol} \right )}{ \left ( 0.08314\; \frac{bar\cdot L}{mol\cdot K} \right )\cdot (273+22)\; K)}\cdot \left ( 9.82\; \frac{N}{kg} \right ) \end{array}


Brugbart svar (1)

Svar #2
19. juni kl. 08:44 af mathon

         \small \begin{array}{llll} d)&F_{tyngdekraft}=m_{total}\cdot g\\\\ &F_{tyngdekraft}=\left (\left ( 0.028\; m^3 \right )\cdot \left ( 0.2\; \frac{kg}{m^3} \right )+\left (0.0084\; kg \right ) \right )\cdot \left ( 9.82\; \frac{N}{kg} \right )\\\\ &F_{res}=F_{op}-F_{tyngdekraft}\\\\ &m_{l\o ft}=\frac{F_{res}}{g} \end{array}


Brugbart svar (1)

Svar #3
19. juni kl. 08:57 af mathon

færdiggørelse:

       \small \small \small \small \begin{array}{llll} d)&F_{tyngdekraft}=m_{total}\cdot g\\\\ &F_{tyngdekraft}=\left (\left ( 0.028\; m^3 \right )\cdot \left ( 0.2\; \frac{kg}{m^3} \right )+\left (0.0084\; kg \right ) \right )\cdot \left ( 9.82\; \frac{N}{kg} \right )\\\\ &\textbf{\textit{F}}_{res}\uparrow=\textbf{\textit{F}}_{op}\uparrow-\textbf{\textit{F}}_{tyngdekraft}\downarrow\\\\ &m_{l\o ft}=\frac{F_{op}}{g}-\frac{F_{tyngdekraft}}{g} \end{array}


Svar #4
19. juni kl. 09:02 af KomNuBro

#1

         \small \begin{array}{llll} c)&\textup{opdrift:}&F_{op}=V\cdot \varrho _{luft}\cdot g\\\\ &&F_{op}=V\cdot \frac{p\cdot M_{luft}}{R\cdot T}\cdot g\\\\ &&F_{op}=\left ( 28\; L \right )\cdot \frac{\left ( 1.04\; bar \right )\cdot \left (0.0 289\; \frac{kg}{mol} \right )}{ \left ( 0.08314\; \frac{bar\cdot L}{mol\cdot K} \right )\cdot (273+22)\; K)}\cdot \left ( 9.82\; \frac{N}{kg} \right ) \end{array}

Tak Mathon!

Har dog lige et spørgsmål vedr. den formel du bruger til opdrift i opgave c). Hvad betegner R og hvor kommer de 273 fra ved temperaturen (T)?.


Brugbart svar (1)

Svar #5
19. juni kl. 09:09 af mathon

                 \small \begin{array}{llll} R&\textup{er den universelle gaskonstant}\\\\ 273&\textup{indg\aa r i den absolutte temperatur}&T=273+t \end{array}


Svar #6
19. juni kl. 09:20 af KomNuBro

Hvor får du de 0,0084 kg fra i opgave d)?


Brugbart svar (1)

Svar #7
19. juni kl. 09:38 af mathon

Den tomme gummiballon vejer 8,4 gram = 0.0084 kg. 


Svar #8
19. juni kl. 09:57 af KomNuBro

Ah selvfølgelig. Tak!


Svar #9
19. juni kl. 09:59 af KomNuBro

Vil det sige at kræfterne på ballonen kun er tyngdekraften og opdrift?


Brugbart svar (0)

Svar #10
19. juni kl. 10:01 af mathon

I opgaveteksten er intet nævnt om gnidningskraft, hvorfor der skal ses bort fra den.


Svar #11
19. juni kl. 10:04 af KomNuBro

Okay, så der er kun de to kræfter?


Svar #12
19. juni kl. 10:32 af KomNuBro

Har snorkraften ikke en effekt?


Skriv et svar til: Kræfter på ballon

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.