Fysik

Mekanisk energi - Det frie fald med luftmodstand

06. maj 2020 af Anders8798

Søger lidt hjælp til følgende vedhæftede opgave.

Beskrivelse:

Et ishagl dannes i en sky, hvorfra det falder ned. Skyen befinder sig i 2 km højde over jordoverfladen. Figuren viser, hvordan hastigheden af ishaglet vokser under faldet. På ishaglet virker to kræfter, nemlig tyngdekraften og luftmodstanden. 

Man skal så forklare grafens udseende og hvorfor den flader ud ved t=4. Er godt klar over, at det er fordi at luftmodstanden på et tidspunkt præcis vil modsvare tyngdekraften, men hvordan kan jeg beregne det?

Håber der er nogen der kan give en hjælpende hånd =)

Vedhæftet fil: Luftmodstand.png

Brugbart svar (0)

Svar #1
06. maj 2020 af swpply (Slettet)

#0
Man skal så forklare grafens udseende og hvorfor den flader ud ved t=4. Er godt klar over, at det er fordi at luftmodstanden på et tidspunkt præcis vil modsvare tyngdekraften [...]

Ja, det er korrekt. Efter 4 sekunders fit fald med luftmodstand opnår ishaglet sin terminalhastighed (hvor luftmodstand udligner tyngdekraften på ishaglet) på 12 m/s.

#0
[...] men hvordan kan jeg beregne det?

Hverken informationen givet her eller opgavens formulering (som du har formuleret den her) ligger optil at du skal regne dig frem til dette svar. Opgaven beder dig blot om at redegøre udfra fysiske principper for at udseendet og dermed ishaglets opførelse under dets fald, samt der ud fra at konkludere at luftmodstanden modsvare tyngdekraften på ishalget efter 4 sekunder.


Brugbart svar (1)

Svar #2
06. maj 2020 af swpply (Slettet)

En besvarelse af opgaven kunne lyde som følgende:

I tidsrummet 0 < t < 4 seukunder aftager tilvækfsten i fart for ishaglet, dvs. ishaglet bliver deaccelereret som følge af luftmodstandens påvirking på ishalget. I tidsrummet 4 < t < 10 sekunder er der en forsvindende lille (praktisalt ingen) ændring i ishalgets fart. Altså kan det rimeligvis antages at ishalget fortager en jævn retlinjet bevægelse efter blot 4 sekunder.  Hvorfor at inertiens lov (også undertiden kaldet Newtons første lov) fortæller os at summen af kræfter (her luftmodtand og tyngdekraften) nødvendigvis må udligne hinanden dvs. efter 4 sekunder er luftmodstanden på ishaglet altså lige stor og modsat rettet tyngdekraften på ishalget og vi siger at ishalget har opnået sin terminalhastighed på 12 m/s efter blot 4 sekunders frit fald med luftmodstand.


Svar #3
06. maj 2020 af Anders8798

Ja okay, giver også god mening, ville bare lige være sikker. Men mange tak for svaret og den fine uddybelse =)

Det kan helt sikkert bruges!


Svar #4
06. maj 2020 af Anders8798

Hvis du ikke har noget imod det, ville du så eventuelt hurtigt kunne kigge min aflevering igennem senere? Det er kun et par sider, og du behøver ikke nødvendigvis rette noget, kunne bare godt tænke mig at vide om der er noget der skal gøres anderledes =)


Skriv et svar til: Mekanisk energi - Det frie fald med luftmodstand

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.