Fysik

Frit fald versus lodret kast

26. november 2021 af jakob2757 - Niveau: B-niveau

Hej
Jeg håber, at nogle kan svare på følgende spørgsmål, som jeg er lidt forvirret omrking:

Hvis man slipper en tennisbold ud fra en bygning og samtidigt kaster en identisk tennisbold lodret opad, hvilket bold lander så først på jorden?

Vil det altid være den bold, som man bare slipper, eller kommer det an på, hvor høj bygningen er, og hvilken kraft som man kaster den ene tennisbold lodret op med?

Og hvilken af de to tennisbolde vil bevæge sig hurtigst ned mod jorden?


Brugbart svar (0)

Svar #1
26. november 2021 af jl9

I et lodret kast opad - når bolden har nået max højde - vil faldet nedad være helt magen til et frit fald.


Svar #2
26. november 2021 af jakob2757

Ja den er jeg helt med på:) Men hvad er svaret på dette spørgsmål:

Hvis man slipper en tennisbold ud fra en bygning og samtidigt kaster en identisk tennisbold lodret opad, hvilket bold lander så først på jorden?


Brugbart svar (0)

Svar #3
26. november 2021 af jl9

I et lodret kast opad - når bolden har nået max højde - vil faldet nedad være helt magen til et frit fald.


Brugbart svar (0)

Svar #4
26. november 2021 af BirgerBrosa

#0 Det kommer an på omstændigheder du ikke har nævnt i dit spørgsmål. Spørgsmålet kan derfor ikke besvares sådan som det står nu.


Svar #5
26. november 2021 af jakob2757

Spørgsmålet er, som jeg har skrevet det i #0:) Der er ingen omstændigheder i min opgave. Jeg tænker, at jeg skal forklare de forskellige scenarier.
Altså hvis tårnet er så højt, at terminalhastigheden nås for boldene, så er det vel den, man slipper, der rammer jorden først eller?
Men hvis tårnet ikke er særlig højt, så kommer det vel an på boldenes masse eller...?


Brugbart svar (0)

Svar #6
26. november 2021 af Eksperimentalfysikeren

Bold a har en faldhøjde h og det tager den tiden t at falde ned. Bold b skal først op til vendepunktet, som ligger k højere end startpunkktet. Det tager tiden s. Derefter falder den stykket h, hvilket tager tiden t, som er tiden a var om hele turen. Til sidst falder b det reststykket hvilket tager tiden r. A bruger altså tiden t, mens b bruger s+t+r.

Det bemærkes, at hvis der er luftmodstand, vil b's midterste stykke stadig have samme tid og faldlængde som a's tid og faldlængde. Fra b's vendepunkt og tiden t frem er bevægeæsen helt identissk med a's bortset fra at den sker højere oppe.


Svar #7
26. november 2021 af jakob2757

Tak for svar! Men har det ikke indflydelse, at bold b kommer højere op i luften end bold a og derfor får mere fart på? (Ved det frie fald i DK vokser hastigheden jo med 9,82 meter pr. sekund, hvis man ser bort fra luftmodstand (tyngdeaccelerationen er jo ca. 9,82 m/s^2))


Brugbart svar (0)

Svar #8
26. november 2021 af Eksperimentalfysikeren

Det tager samme tid for den at falde afstanden h fra vendepunktet, som det tager for a at falde hele vejen. Når b er kommet stykket h ned fra vendepunktet, har den samme fart, som a har ved nedslaget. Det hjælper derfor ikke, at b får større fart på resten af turen, for løbet er kørt.


Brugbart svar (0)

Svar #9
26. november 2021 af jl9

#7 Tror det, du spørger er, hvis 2 ens bolde slippes samtidigt fra 2 forskellige højder, kan den ene bold så overhale den anden?


Svar #10
26. november 2021 af jakob2757

#8 tak, det giver mening for mig tror jeg

#9 ja det er netop det, jeg spurge om, men svaret er nej, så vidt jeg forstår #8


Brugbart svar (0)

Svar #11
27. november 2021 af SuneChr

Energien bevares i et lukket system.
Når legemet skydes lodret op med en kraft modsat tyngdekraften, tilfører man legemet en energi
E = Ekin + Epot  svarende til dén potentielle energi, legemet besidder i sin maksimale højde h.
Her er Ekin = 0  og  Epot = mgh .
Den potentielle energi konverteres delvis til kinetisk energi under faldet og er nul ved nedfaldstedet.


Brugbart svar (0)

Svar #12
27. november 2021 af jl9

#11 Betyder det at den potentielle energi i en bold på 5 meters højde er ens i de her to scenarier?

- man går op ad en lodret stige 5 meter med bolden i hånden
- man kaster fra jorden bolden 5 meter lodret op i luften


Brugbart svar (0)

Svar #13
27. november 2021 af Eksperimentalfysikeren

Den potentielle energi afhænger ikke af, hvordan bolden er kommet der.


Brugbart svar (0)

Svar #14
28. november 2021 af BirgerBrosa

#13 ... Fordi tyngdefeltet er et konservativt felt


Brugbart svar (0)

Svar #15
28. november 2021 af Eksperimentalfysikeren

Hvis de to bolde slippes samtidig til tiden t=0, den ene fra højden 10m og den anden fra højden 15m, vil den første til tiden t have højden h1(t) = 10m-½gt2 og den anden have højden h2(t) = 15m-½gt2. Højdeforskellen mellem dem vil være: h2(t)- h1(t) = (15-½gt2)-(10m-½gt2) = 5m.


Skriv et svar til: Frit fald versus lodret kast

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.