Fysik
Et passagerfly (potentiel energi, kinetisk energi, brændstofforbrug), Vejen til Fysik AB 1, Opgave 83, Side 101, (Knud Erik Nielsen og Esper Fogh)
Opgave 83
Et stort passagerfly på 465 ton flyver i 10 km højde med 1000 km/t.
a) Hvor meget potentiel energi har motorerne tilført flyet for at løfte det 10 km ?
Mit forsøg:
Epot = m • g • h
365 ton omregnet til kg (m = massen i kg)
m = 465 • 1000 = 465000 kg
10 km omregnet til h (h = højden i meter)
h = 10 km • 1000 = 10000 m
Epot = 465000 kg • 9,82 m/s2 • 10000 m = 45663000J = 4,57 • 10 J
I facitlisten er løsningen 4,57 • 108 J
Mit spørgsmål er, er min beregning forkert ?
b) Hvor meget kinetisk energi har de tilført ?
Mit forsøg:
Omregner enheden Km/t til m/s
1000000
1000 km/t = --------------- = 277,7777 m/s = 278 m/s
3600 s
Ekin = 1 /2 • m • v2
Ekin = 1 / 2 • 365000 kg • (278 m/s)2 = 1,41 • 1010 J
I facitlisten er løsningen 1,79 • 1,79 • 1010 J
Mit spørgsmål er, er min beregning forkert ?
c) Hvor meget brændstof skal der mindst bruges ?
Den beregning ved jeg ikke hvordan den skal foretages.
På forhånd tak
Svar #1
26. december 2022 af Eksperimentalfysikeren
a) Du har glemt eksponenten til 10 i resultatet. Ser ellers rigtigt ud.
b) Du har skrevet massen forkert af. Derfor får du en for lille værdi.
c) Der mangler oplysning om, hvor stor energimængde, der kan fås fra f.eks. 1kg brændstof, så jeg kan godt forstå, du ikke kan regne denne del ud. Det kan jeg heller ikke.
Svar #3
26. december 2022 af SuneChr
Som besvarelserne her er givne
a) 4,5663·1010 J
b) 1,7939·1010 J
må c) kunne besvares som a) + b) , hvor man kan sige, at
c) Der skal mindst bruges et kvantum brændstof svarende til en brændværdi på 6,3602·1010 J.
Svar #5
27. december 2022 af ca10
Det var en tastefejl,
b)
Ekin = 1 / 2 • 465000 kg • (277,77 m/s)2 = 1,79388 • 1010 J ≈ 1,79 • 1010 J
Så passer det.
Svar #6
27. december 2022 af ca10
Vedrørende spørgsmål:
c) Hvor meget brændstof skal der mindst bruges ? Er svaret ifølge facitlisten1490 kg, som #1 Eksperimentalfysikeren skriver mangler der oplysninger om, hvor stor mængde, der kan fås fra 1 kg brændstof.
Svar #7
27. december 2022 af Soeffi
c) Man antager, at brændstoffet er benzin, som har en brændværdi på 42,7·106 J /kg. Den mekaniske energi tilført af brændstoffet er 6,36·1010 J. Dette giver et forbrug på (6,36·1010 J)/(4,27·107 J /kg) = 1,490 kg. (Hvad siger facitlisten?)
Svar #8
27. december 2022 af ringstedLC
Svar #10
27. december 2022 af Eksperimentalfysikeren
OBS problemer med decimaltegn og tusindmarkering:
I Danmark benytter vi komma som decimaltegn og punktum som tusindmarkering. I #7 er der brugt komma i begge betydninger (jeg kan ikke tro, at 1490g brændstof er nok, det må være 1490kg.)
#8 bruger konsekvent decimalpunktum. Til gengæld benytter #8 præfix og ton, hvilket gør det lettere, at identificere punktummet som deimaltegn.
Svar #12
28. december 2022 af ca10
Tak for svaret
Til #7 Soeffi
Jeg er godt klar over at du mener 1490 kg .
Kan du ikke gøre nærmere rede for hvor du har tallene fra i din beregning og hvordan du er kommet frem til beregning.
Til #8 ringstedLC
Jeg forstår ikke din beregning, Hvordan er du kommet frem til beregning ?
På forhånd tak
Svar #14
28. december 2022 af ringstedLC
#12:
I både #3, #7 og #8 antages det, at den mekaniske energi består af:
c) Kemisk energi i benzinen omdannes først til varmeenergi Q ved afbrændning. Brændsler har en brændværdi B, der opgives som energi pr. masse. Det giver:
Varmeenergien omdannes til mekanisk energi i flyets motorer. Det antages, at energien er bevaret. Det vil her sige, at al varmeenergi bliver til mekanisk energi:
Skriv et svar til: Et passagerfly (potentiel energi, kinetisk energi, brændstofforbrug), Vejen til Fysik AB 1, Opgave 83, Side 101, (Knud Erik Nielsen og Esper Fogh)
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.