Hvor kraftig kan man rykke? (Fysikk)

[Nissen]

Dersom en mann veier 80kg og er uendelig sterk, kan denne mannen da rykke uendelig kraftig i et tau som tåler uendelig mye, eller vil det gå en grense for hvor hart mannen kan rykke før han rykker seg selv opp fra bakken?

 

Litt vanskelig å formulere spørsmålet, men håper dere forstår. Har kranglet med noen kompiser om akkurat dette, men er ikke stø nok i fysikken til å virkelig bevise at jeg har rett

[Isbilen]

Skjønte ikke helt hva du mente. Skal han rykke nedover eller oppover i et hengende tau?

[Nissen]

Tauet henger nedover fra eks. en vekt eller noe, som tåler uendelig mye. Vil denne vekten vise "uendelig" med kilo dersom mannen på 80kg rykker i tauet med sin uenelige styrke, eller vil den vise et visst antall kilo som tilsvarer den grensen med kraft rykkeren oppnår før han trekker seg selv opp i tauet i motsetning til å øke kiloene på vekten?

 

 

Håper det oppklarte noe..

[Isbilen]

Selvfølgelig vil mannen trekke seg selv oppover med mindre han henger fast i bakken. Jeg kan ikke bevise dette med formler siden jeg hoppa av realfagkjøret for 6 år siden, men dette trenger da virkelig ikke å bevises.

[gaardern]

Hvis han trekker rolig i tauet, så vil han jo lette seg selv når han drar med en kraft tilsvarende sin egen tyngde. Han kan som du er inne på "rykke" til for å kunne dra litt hardere, ved å "falle" nedover samtidig som han drar i tauet.

[HattyBusk]

Han kan jo rykke så hardt som han bare vill. Den krafta som er til overs etter at man har overvunnet gravitasjonens kraft på kroppen vil jo bli brukt til akselerasjon oppover. Jeg mener og tror at pga massetreghet så vil vekta vise uendelig mye.

 

Den store forskjellen er at dersom krafta er over hans egen vekt så kan han ikke holde krafta over lenger tid siden han vil stige fra bakken. Er jo samme prinsipp som all annen akselerasjon, og rykking er vel egentlig bare voldsom akselerasjon over kort tid.

[Khaya Ivorensis]

Vel... det tar trossalt litt tid før mannen begynner å aksellerere fra bakken og opp i været, så jeg går ut fra at med en gang mannen rykker vil han rykke nesten uendelig hardt (det er ingenting som heter uendelig ), men han vil rykke svakere og svakere jo mer han aksellererer.

 

Men men, fysikk er min svake side da

[blla]

når mannen trekker i tauet med uendlig kraft vil han akselerere oppover i uendelig fart. dette vil føre til at vekta vil vise uendelig mye, men til gjengjeld vil vekta vise uendeligt mye en uendelig kort tid fordi mannen ikke kan dra lenger.

[Isbilen]

Det oppsummerte vel det hele. Bra forklart.

[simes]

Fysikk og uendelighetsbegrepet er ikke alltid like heldig. Andre tråder her på forumet er levende eksempler.

[Skagen]

Jeg venter bare på at kyrsjo skal komme og forklare her.

Newton's trejde lov sier jo at alt har en motkraft. Så når mannen trekker noe imot seg selv, vil jo han selv bli trekt mot objektet med samme kraft. Dersom det henger en ballong i enden av tauet som er fylt med helium som er i akkurat perfekt mengde til å nøytralisere mannens vekt, vil jeg tro mannen og ballongen møtes på midten av tauet dersom de befinner seg under lysets hastighet idet de beveger seg. Men når du sier uendelig kraft vil jeg tro hastigheten også da blir uendelig

Endret 27. juni 2006 av skag1

[Zethyr]

For å si det slik, er 'enten-eller'-spørsmålet i 1. post ikke to motsigelser.

 

Mannen kan rykke uendelig hardt og det går en grense for hvor hardt han kan rykke før han løfter seg selv fra bakken (dette vil være ved 80kg*9.81m/s^2).

[DrKarlsen]

Vel... det tar trossalt litt tid før mannen begynner å aksellerere fra bakken og opp i været, så jeg går ut fra at med en gang mannen rykker vil han rykke nesten uendelig hardt (det er ingenting som heter uendelig ), men han vil rykke svakere og svakere jo mer han aksellererer.

 

Men men, fysikk er min svake side da

6372191[/snapback]

 

'det er ingenting som heter uendelig'... For noe vås. I tillegg skriver du 'nesten uendelig' som ikke gir noen mening i det hele tatt.

 

Forøvrig kan det nevnes at rykk er den tredjederiverte til plassering, altså den deriverte av akselerasjonen.

[kyrsjo]

Jeg venter bare på at kyrsjo skal komme og forklare her.

Newton's trejde lov sier jo at alt har en motkraft. Så når mannen trekker noe imot seg selv, vil jo han selv bli trekt mot objektet med samme kraft. Dersom det henger en ballong i enden av tauet som er fylt med helium som er i akkurat perfekt mengde til å nøytralisere mannens vekt, vil jeg tro mannen og ballongen møtes på midten av tauet dersom de befinner seg under lysets hastighet idet de beveger seg. Men når du sier uendelig kraft vil jeg tro hastigheten også da blir uendelig 

6394096[/snapback]

 

Mener du at folk faktisk forstår forklaringene mine Utrolig! Nå ble jeg smigret. Bare synd jeg kommer til å bli borte en stund de neste ukene - ferie laaaangt unna data og internett

 

Anyway - som det her har blitt sagt flere ganger - ja han kan rykke så hardt han vil, dersom han kan la seg løfte opp over bakken. Grunnen er den berømmelige "Newtons 2. lov", også kalt massesentersatsen, som sier at "Summen av kreftene er produktet av massen og akserelasjonen". Ok. Men hva er kreftene? *føre opp en ting til på hat-lista mi over forumet - ingen lettvint tegnefunksjonalitet!* Vi lager et fritt-legeme diagram over vekt-øhh, vektrykkeren vår:

Fritt-legeme-diagram

(du må ha Firefox >= 1.5 eller opera >= 8.0 for å se denne, regner ikke det som et problem på et vitenskapsforum. Forøvrig poster jo folk wmv etc. uten problemer anyway, og SVG er et fritt og åpent format som er støttet av 2/3 betydningsfulle nettlesere. At den siste er for gammal til å støtte det får heller dennes brukere ta konsekvensen av, er ikke som noen legger hindringer i veien for å implementere det.)

 

Vi har altså tre krefter - to oppadvirkende (F fra tauet på mannen og N fra bakken på mannen) og en nedadvirkende (tyngdekraften mg fra jorda på mannen). Normalkraften N har den egenskapen av at så lenge summen av de to andre kreftene er mindre eller lik null (positiv retning oppover), så er den like stor men motsatt rettet (fordi begge er normale på bakken - normalkraften er alltid normalt på bakken) som disse to. Dersom summen av disse to andre kreftene er større enn null, så er normalkraften lik null. Dvs. at så lenge vi har normalkraft (pluss grensetilfellet) så står mannen i ro, da akserelasjonen er null - newtons 1. lov - sum krefter lik null ekvivalent med v = konstant.

 

Dermed har vi at så lenge han ikke drar kraftigere enn sin egen vekt (vekt er IKKE det samme som masse!), så blir han stående i ro. Men det var ikke spørsmålet - spørsmålet var "hvor kraftig kan man rykke - er det noen øvre grense?".

 

Altså må vi se på tilfellet der kraften han rykker med er STØRRE enn tyngden hans. Da faller normalkraften bort, og vi sitter igjen med at sum krefter = F - w = ma. Altså får han en akserelasjon oppover, som er proporsjonal med F - w (og for ordens skyld lik (F-w)/m ).

 

Så det er ikke noen øvre grense for hvor hardt man kan rykke, i allefall ikke før man begynner å nærme seg relativistiske ting. Jeg vil tro det heller ikke da blir noen grense for kraften, men at akserelasjonen (sett utenfra for mannens del) blir mindre). Merk at det heller ikke spiller noen rolle om kassen sitter fast, er vektløs eller faller ned mot fyren etc. for kraften - men for arbeidet har det noe å si da han må bruke kraften over en lenger strekning dersom han "klaterer oppetter tauet" som faller ned mot ham. (kassen/tauet får en akserelasjon av at han drar samt ev. tyngdekraften.

 

(til dere pirkere - vi ser langt langt bort fra rotasjon og liknende, og anntar at alle kreftene ligger på linje! Så det så! )