Bevegelsesenergi.

[PUK]

Er det forskjell på den potensielle energien om en heiser eller slipper eksempelvis 100 kg 10 meter ned i fritt fall. Om dette blir likt, hvorfor det?

[geir__hk]

I utgangspunktet gir ikke spørsmålet så mye mening uten  inkludere nåværende høyde, ikke om du vil ha svaret ut i tall.

Hvis det er tid/Ek -kurve du tenker på, så vil du normalt ha en nær lineær kurve for heising - og uten å legge hodet for mye i bløtt så tror jeg du ender opp med en slags oppned eksponensiell kurve for tid/Ek ved slipp.

[PUK]

Takk! Jeg forstår det slik at fysikken indikerer at en får like tall enten en heiser ned i konstant fart eller en slipper legemet ned i fritt fall. Jeg har filosofert noe om dette kan være riktig siden det for meg vil fortone seg som om en får mindre energi ut om en slipper objektet ned. Bevegelsesenergien blir mindre fra samme høyde ved fritt fall en ved kontrollert nedtur eksempelvis i en generator. Er jeg på ville veier her? 
Jeg spør sikker noe uklart. Det jeg er på jakt etter er om en får ut like mye energi i begge tilfeller. Der en er i fritt fall kan det vel være vanskelig å måle energimengden da objektet treffer bakken så en får vel her holde oss til det matematiske, tror jeg. Med andre ord. Gir nedturen i fritt fall tilbake samme energimengde som gikk med på oppturen?

Endret 28. august 2022 av PUK

[Flin]

Hvis man ser bort i fra litt energitap i selve heise-mekanismen, så vil du få tilbake den energien du putter inn. Hvis jeg heiser en vekt opp så utfører jeg et arbeid klossen som virker mot tyngdefeltet (altså tyngdekraften drar klossen nedover). Det fører til at klossens potensielle energi, i tyngdefeltet, øker og økningen vil være lik det arbeidet jeg legger inn. Hvis jeg slipper klossen så vil den potensielle energien gå over til kinetisk energi. Når klossen treffer bakken igjen så vil den ha en kinetisk energi som tilsvarer det arbeidet jeg gjorde for å heise klossen opp. 

Det er alltid balanse, energi er alltid bevart.

Du er helt på villspor, for å bruke dine ord, når det kommer til dette med kontrollert fall versus fritt fall. Jeg er ikke helt sikker på hva du mener med kontrollert nedtur i en generator, men hvis du holder igjen klossen på en eller annen måte så tilsvare det å utføre et arbeid på den og vis du holder igjen så jobber du i mot bevegelsen til klossen, derfor får den mindre kinetisk energi.

[Inspector]

m x g x h= 1/2 x m x v2

Dvs at du får samme energimengde

[PUK]

Mange takk skal dere alle ha! Da kan vel jeg trykt gå ut fra att det bare er meg som som er skeptisk til det. 🙂

 

Endret 28. august 2022 av PUK

[Flin]

PUK skrev (10 timer siden):

Mange takk skal dere alle ha! Da kan vel jeg trykt gå ut fra att det bare er meg som som er skeptisk til det. 🙂

Kan jeg spørre hvorfor du er så skeptisk til det? Om du vil overbevise deg selv om at det faktisk stemmer så kan du gjøre eksperimentene. Det er ingen ting som bekrefter fysikken så godt som naturen selv. Personlig har jeg gjort dette en del ganger og det stemmer alltid. 

[PUK]

Flin skrev (På 29.8.2022 den 9.01):

Kan jeg spørre hvorfor du er så skeptisk til det? Om du vil overbevise deg selv om at det faktisk stemmer så kan du gjøre eksperimentene. Det er ingen ting som bekrefter fysikken så godt som naturen selv. Personlig har jeg gjort dette en del ganger og det stemmer alltid

Jo, jeg har foretatt forsøk med naturen her og naturen stemmer ikke med deres svar og det en  finnere i lærebøkene om emnet.  
En liten til. Om en hopper ut fra 1 etasje og mener nedslaget var i sløveste laget og vil doble energien av nedslaget ved å hoppe fra 2 etasje. Tenker vedkommende som liker å hoppe  rett her? Jeg mener han mangler forståelse om frie fall i gravitasjonsfeltet.

[geir__hk]

1 hour ago, PUK said:

Jo, jeg har foretatt forsøk med naturen her og naturen stemmer ikke med deres svar og det en  finnere i lærebøkene om emnet.

Kan du gi en demonstrasjon ?

 

1 hour ago, PUK said:

En liten til. Om en hopper ut fra 1 etasje og mener nedslaget var i sløveste laget og vil doble energien av nedslaget ved å hoppe fra 2 etasje.

Kommer an på høyda, finner ofte vinduer i første etasje hvor vinduskarmen kun er en halvmeter over bakken og andre etasje teller bortimot 3-4 meter. Og så kommer det an på hvor langt ned bena dingler og om du sklir på rumpa helt til du mister kontakten med kanten. Her er det mye mer enn kun "antall etasjer opphøy i potens" som gjør seg gjeldende, så - dårlig eksempel.

[Flin]

PUK skrev (1 time siden):

Jo, jeg har foretatt forsøk med naturen her og naturen stemmer ikke med deres svar og det en  finnere i lærebøkene om emnet.  
En liten til. Om en hopper ut fra 1 etasje og mener nedslaget var i sløveste laget og vil doble energien av nedslaget ved å hoppe fra 2 etasje. Tenker vedkommende som liker å hoppe  rett her? Jeg mener han mangler forståelse om frie fall i gravitasjonsfeltet.

Gitt at du dobler høyden og ser bort i fra luftmotstand, som sikkert ikke er så stor uansett, så vil du doble energien ja.  

Hvis du beskriver de forsøkene du har gjort så kan jeg, innen for rimelighetens grenser, forsøke å gjenskape de. Jeg kan også prøve å finne på noen eksperimenter og så kan vi begge gjøre de, men det kommer ann på hva du har av utstyr. En relativt ok mobil? Noen kuler? En vekt?

[PUK]

Flin skrev (28 minutter siden):

En relativt ok mobil? Noen kuler? En vekt?

Jo, det har jeg. I gravitasjonsfeltet er det bare gravitasjonen som påvirker objektet. Hastigheten øker med 10 m/s. Sier en att disse hopp fra bygningen var 10 m og 20 m vil det kreve at objektet er i gravitasjonsfeltet dobbel så lenge når farten skal dobles fra 10 til 20 m/s. Farten kan ikke dobles ved å hoppe fra andre etasje i stedet for første. Dette ville heller ikke være i overenstemmelse med naturen som er noe annet en vitenskapen ser ut til å tro.
Men kom gjerne med ditt testopplegg så vil jeg vurdere det.

Endret 5. september 2022 av PUK

[lada1]

7 hours ago, PUK said:

Jo, det har jeg. I gravitasjonsfeltet er det bare gravitasjonen som påvirker objektet. Hastigheten øker med 10 m/s. Sier en att disse hopp fra bygningen var 10 m og 20 m vil det kreve at objektet er i gravitasjonsfeltet dobbel så lenge når farten skal dobles fra 10 til 20 m/s. Farten kan ikke dobles ved å hoppe fra andre etasje i stedet for første. Dette ville heller ikke være i overenstemmelse med naturen som er noe annet en vitenskapen ser ut til å tro.
Men kom gjerne med ditt testopplegg så vil jeg vurdere det.

Vil bare minne om at (iflg Newton):

E = 1/2 * m * v^2.     ..............................................................................................   (lign 1)

Dvs du må hoppe fra en avsats 4 ganger høyere for å doble farten (4 ganger mer energi):

4*E = 1/2 * m * (2*v)² = 4 * (1/2 * m * v²)  ...........................................................  (lign 2)

Ellers ville en lett kunne konstruere en evighetsmaskin og løse strømkrisa på den måten 🙂

 

Endret 6. september 2022 av lada1

[knutinh]

PUK skrev (På 28.8.2022 den 2.33):

Er det forskjell på den potensielle energien om en heiser eller slipper eksempelvis 100 kg 10 meter ned i fritt fall. Om dette blir likt, hvorfor det?

Den potensielle energien til et objekt på 100kg som er «hevet» 10 meter i vakuum er m x g x h.

Hvis du senker kula med 10 meter så kan du i beste fall hente ut denne energien til å gjøre arbeid. I prinsippet betyr det ikke noe hvordan du reduserer høyden, men i praksis kan det bety noe for tap til varme, hvilket område en dynamo er effektiv etc.

-k

[Flin]

PUK skrev (11 timer siden):

Jo, det har jeg. I gravitasjonsfeltet er det bare gravitasjonen som påvirker objektet. Hastigheten øker med 10 m/s. Sier en att disse hopp fra bygningen var 10 m og 20 m vil det kreve at objektet er i gravitasjonsfeltet dobbel så lenge når farten skal dobles fra 10 til 20 m/s. Farten kan ikke dobles ved å hoppe fra andre etasje i stedet for første. Dette ville heller ikke være i overenstemmelse med naturen som er noe annet en vitenskapen ser ut til å tro.
Men kom gjerne med ditt testopplegg så vil jeg vurdere det.

Det er det ingen som påstår at farten dobles når du hopper fra andre etasje, men energien dobles. Det er heller ingen, iallefall ikke her i denne tråden, som påstår at det vil ta dobbelt så lang tid. Hvis du hopper fra 10 meter vil fallet ta cirka 1.428 s og fra 20 meter vil det ta 2.019 s. Gitt at man ser bort i fra luftmotstand, noe som vil påvirke resultatene litt, men det kan vi også regne på.

Kinetisk energi avhenger av farten i andre og du kan dermed ha en dobling av den kinetiske energien uten å doble farten. Jeg må innrømme at jeg er litt forvirret. Hva er det du egentlig mener er feil? Den kinetiske energien? Da må jeg isåfall tenke litt, fordi det litt vanskeligere å designe eksperimenter som utvetydig demonstrere dette og de vil være litt mer komplekse å gjennomføre, men jeg skal forsøke å finne på noe.

Energibevaring og definisjonen av energi, kinetiske og potensiell, detter ut av Newtons lover og hvis du verifiserer at disse lovene stemmer så må konsekvensene av de også stemme, logisk nok. Så kanskje det holder å verifisere grunnlegende newtonsk mekanikk?

[PUK]

Flin skrev (På 6.9.2022 den 10.32):

Kinetisk energi avhenger av farten i andre og du kan dermed ha en dobling av den kinetiske energien uten å doble farten.

Jeg vet ikke hva som spinner rundt i hode ditt. Men du må være i fritt fall i 2 sek. for å få farten 20 m/s. Att en her kan doble den kinetiske energien uten å doble farten må du utrede mer inngående før noen vil nedlate seg til å ta deg alvorlig. 

[Flin]

PUK skrev (3 timer siden):

Jeg vet ikke hva som spinner rundt i hode ditt. Men du må være i fritt fall i 2 sek. for å få farten 20 m/s. Att en her kan doble den kinetiske energien uten å doble farten må du utrede mer inngående før noen vil nedlate seg til å ta deg alvorlig. 

Hvis tyngdeakselerasjonen er 9.81m/s**2 så vil det ta litt lengre enn to sekunder. Film at du slipper en kule fra 10, 20, og 60 cm og bruk filmen til å finne ut hvor lang tid det tok. Hvis du filmer i en viss frame-rate kan du ganske enkelt finne ut av det. Alt du trenger er et videoredigerings program som lar deg se individuelle frames. Du vil finne et tall rundt 9.8, litt avhengig av hvor du bor.  Åpenbart hvis du tilnærmer tyngdeakselerasjonen til å være 10 m/s**2 så vil det ta to sekunder i frittfall, men det var ikke jeg ville frem til. Greia er at man ikke dobler farten ved å hoppe fra 20 meter versus 10 meter.

Kan vi bli enige om det først? Dobling av høyde medfører ikke dobling av fart i frittfall. Hvis du ikke er enig i dette så foreslår jeg at du gjør eksperimentet. Du kan også bruke en stoppeklokke, men da får du litt høyere usikkerheter fordi det er vanskelig å trykke akkurat når kula treffer.

[PUK]

Flin skrev (3 timer siden):

Kan vi bli enige om det først? Dobling av høyde medfører ikke dobling av fart i frittfall.

Det er vel heller du som må beklage at du sammen med alle andre her inne til nå har vert uenig i det du nå hevder er rett.  Jeg mener det samme som alltid og er begeistret for at også du nå har sett lyset.

Endret 7. september 2022 av PUK

[Flin]

PUK skrev (55 minutter siden):

Det er vel heller du som må beklage at du sammen med alle andre her inne til nå har vert uenig i det du nå hevder er rett.  Jeg mener det samme som alltid og er begeistret for at også du nå har sett lyset.

Jeg tror du har misforstått litt, det jeg sier er at den kinetiske energien du har når du treffer bakken dobles hvis høyden dobles. Farten dobles ikke, men energien dobles.

I fritt fall, i de tilfeller hvor newtons lover gjeller, kan man definere en størrelse man kaller systemets totale mekaniske-energi. Denne energien er gitt ved E = mgh + 1/2 mv^2, hvor h er høyden over et gitt nullpunkt, m er objektets mass og v er farten til objektet.
Denne energien er bevart, den er konstant og endrer seg ikke med tiden. Rent matematisk sett  betyr det at den tids-deriverte av energien er null. Det er relativt lett å bevise at dette stemmer.

Se for deg følgene oppsett, hvor høyden nå måles langs y-aksen til koordinatsystemet.

I definisjonen av energi så er 1/2mv^2 den kinetiske energien og som du ser, hvis høyden endrer seg så vil det medføre en endring i den kinetiske energien.  Utregningen over er gyldig så lenge det er fritt fall og kun tyngdekraften virker på objektet som faller. 

Dette er en direkte konsekvens av Newtons lover anvendt for et objekt som er i fritt fall. Du kan verifisere disse lovene med enkle eksperimenter. 

Hvis du lager deg en rampe og måler hastigheten til en kule du slipper fra en viss høyde "y" vil farten alltid være kvadratroten av to ganger tyngde-akselerasjonen ganger høyden y.
 

[PUK]

Flin skrev (6 timer siden):

Film at du slipper en kule fra 10, 20, og 60 cm og bruk filmen til å finne ut hvor lang tid det tok.

Vi vet at akselerasjonen er lik for hver tidsenhet en er der. Så det vil ta dobbelt så lang tid å komme til 20 og 6 ganger lenger tid til 60.
Jeg legger ved en tabell som jeg laget for bedre å holde orden galskapen for en del år siden, og håper den kan komme til nytte for deg og andre og for den sak skyll. 
Legg merke til "Høyde falt. Det er her det for de flest det skjærer seg.

Endret 7. september 2022 av PUK

[PUK]

Flin skrev (1 time siden):

Se for deg følgene oppsett, hvor høyden nå måles langs y-aksen til koordinatsystemet.

Jeg tror ikke en skal blande inn Newton her. Dette er heller ikke relevant for det tråden handler om.