Fysik

Energi...

10. januar 2022 af ErDårligTilMat - Niveau: A-niveau

Har beregnet opgave a) 63kJ b) 6300 W og c) 3,15 liter

Hvor stor er gepardens kinetiske energi, når den har nået sin topfart (30 m*s^-1) og hvor stort arbejde har geparden udført efter 300 meters løb ved at overvinde luftmodstanden 15 N?

Skal man bruge N_brutto=P/EOH

Hvor meget varmeenergi udvikles der i løbet af jagten (husk musklerne tegner sig for de 20% mens resten går til varme)?

Svar #1
10. januar 2022 af ErDårligTilMat

Opgaven

Vedhæftet fil:271582509_1541836006194644_369746795039575244_n.jpg

Brugbart svar (0)

Svar #2
10. januar 2022 af mathon

Brugbart svar (0)

Svar #3
10. januar 2022 af mathon

$\small \small \small \begin{array}{llllll} \textbf{a:}\\&&\left ( 4.2\;\frac{kJ}{kg\cdot km} \right )\cdot \left ( 50\;kg \right )\cdot \left ( 0.300\;km \right )=63\;kJ\\\\ \textbf{b:}\\&& P=\left ( 4.2\cdot 10^3\;\frac{J}{kg\cdot km} \right )\cdot \left ( 50\;kg \right )\cdot \left (0.030\;\frac{km}{s} \right )=6300\;\frac{J}{s}=6300\;W\\\\ \textbf{c:}\\&& \frac{0.063\;MJ}{20\;\frac{MJ}{m^3}}=0.00315\;m^3=3.15\;L\\\\&& E_{kin} =\frac{1}{2}\cdot \left ( 50\;kg \right )\cdot \left ( 30\;\frac{m}{s} \right )^2=22500\;J=22.5\;kJ\\\\&& A=\left ( 15\;N \right )\cdot \left ( 300\;m \right )=4500\;J=4.5\;kJ \end{array}$

Brugbart svar (0)

Svar #4
10. januar 2022 af mathon

$\small \small \begin{array}{llllllll} \textup{Samlet energi-}\\ \textup{forbrug p\aa \ 300 m:}\\&& \left (63+5\cdot \left ( 22.5+4.5 \right ) \right )\;kJ=198\;kJ \end{array}$

Svar #5
10. januar 2022 af ErDårligTilMat

Tak!

Svar #6
10. januar 2022 af ErDårligTilMat

Vi vil antage, at gepardens muskler har en nyttevirkning (effektivitet) på 20%. Dem forbrugte energi til at overvinde luftmodstand og opnå kinetisk energi er såldedes 5 gange større end beregnet overfor.
For at finde det samlede energiforbrug for at gennemføre en jagt på 300 m skal dette tal adderes til resultatet i spørgsmål a.
I) Hvor meget varmeenergi udvikles der i løbet af jagten (husk musklerne tegner sig for de 20% mens resten går til varme)?
Skal jeg så sige (198kJ + 63 kJ) * 0,20...?
Facit er 1,584*105 J

Spurten er så kortvarig (ca. 10 sek) at stort set intet af den udviklede varmeenergi i kroppen kan nå at slippe væk. Når spurten indledes er gepardens kropstemperatur 39 grader celcius.
II) Hvor høj er gepardens temperatur når den stopper efter 300 m? Brug data fra tabellen
Tænker at bruge
$Q=c*m*\Delta T$
Fra tabellen står der at organismerns væv har en c værdi på 3,47 kJ*kg^-1*K^-1
m = 50 kg
DeltaT= (39 - T_slut)
Ved ikke hvad jeg skal sætte på Q's plads?
Og så isolerer for T_slut eller hvordan?

Facit er 39,91 grader celcius

Ifølge artiklen holder geparder op med at løbe når deres kropstemperatur når 40,5 grader celcius.
III) Hvor langt (og længe) ville geparden kunne løbe på denne måde før den ville stoppe pga. overophedning?
Q = 40,5 - 39,91 = 0,59....?
Skal man så bruge EOH= E_forbrugt/t?
Varme udgør 80%..? ved ikke hvordan man lige skal opstille en ligning

Facit er 747 m og 25 s

Svar #7
10. januar 2022 af ErDårligTilMat

Eller er det noget helt andet man skal gøre?

Skriv et svar til: Energi...

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.