Hjelp til fysikkoppgåve

[Gjest member-101642]

Jeg sliter litt med en fysikkoppgåve. Får ikke svaret mitt til å stemme med fasiten.

 

"Ein ishockeypuck har massen 0,15 kg og farten 10 m/s. Med ei kølle slår vi pucken slik at han fer i stikk motsett retning med farten 2,0 m/s. Vi reknar med at pucken blir påverka av ei konstant kraft frå kølla i 0,030 s, Kor stor er krafta på pucken? Kva retning har krafta?"

[hockey500]

Først finner du akselerasjonen:

a = v/t = 12m/s / 0,030s = 400m/s² i motsatt retning.

 

F = ma

F = 0,15kg * 400m/s²

F = 60N

 

stemmer det overens med fasiten?

[Gjest member-101642]

Jepp, takker.

[Jaffe]

Det er ikke helt korrekt svar. 60N vil si at kraften har samme retning som farten pucken har før slaget. Størrelsen på kraften er rett, men retningen er altså feil. Rett svar blir:

 

F = ma

F = m * (v - v₀) / t

F = 0,15kg * (-2,0m/s - 10m/s) / 0,030s

F = -60N

 

Kraften er altså på 60N, men har negativt fortegn -- altså har den motsatt retning av den opprinnelige fartsretningen.

[Gjest member-101642]

Huff, sliter med enda en.

 

"Eit romskip blir skote loddrett oppover frå jordoverflata med ein rakett. Ei stund er akselerasjonen 5,5m/s^2. Romskipet og raketten har ein samla masse på 600 tonn. Vi ser bort frå luftmotstand.

 

a) Finn skyvekrafta på raketten."

[Jaffe]

Nå må du også tenke som i den forrige oppgaven. Du vet massen (6,0 * 10³kg) og akselerasjonen. Newtons andre lov sier at summen av kreftene = m*a. Da må du vite hvilke krefter som virker på raketten. Det er opplagt at de eneste kreftene som virker på den er skyvekraften og gravitasjonskraften. Husk at gravitasjonskraften har negativt fortegn -- den virker i motsatt retning av den positive retningen (oppover). Hvis du kaller skyvekraften for F og gravitasjonen for G så skal altså F + G = ma. Nå løser du bare denne likningen med hensyn på F.

 

EDIT: Du vet alltid størrelsen på G, nemlig m * g der g er 9.81m/s², evt med negativt fortegn, alt etter hvilken retning den virker.

Endret 3. november 2007 av Jaffe

[hockey500]

R = skyvekraft

G = gravitasjonskraft

 

F = ma

R - G = ma

R - mg = ma

R = mg + ma

R = m(g+a)

R = 6*10⁵(9,81m/s² + 5,5m/s²)

R = 9,2GN

 

kan det stemme?

 

og Jaffe: krefter er aldri negative, men kan være negativt rettet. Så kraften som virker på pucken er 60N, men negativt rettet gitt at du velger den opprinnelige retningen som positiv retning. Hvertfall det vi har lært i fysikken.

[Jaffe]

R = skyvekraft

G = gravitasjonskraft

 

F = ma

R - G = ma

R - mg = ma

R = mg + ma

R = m(g+a)

R = 6*10⁵(9,81m/s² + 5,5m/s²)

R = 9,2GN

 

kan det stemme?

 

og Jaffe: krefter er aldri negative, men kan være negativt rettet. Så kraften som virker på pucken er 60N, men negativt rettet gitt at du velger den opprinnelige retningen som positiv retning. Hvertfall det vi har lært i fysikken.

 

Stemmer dette.

 

Jeg har aldri sagt at størrelsen på kraften er negativ. Kraften er en vektor, og fortegnet vil derfor bare si at det er motsatt retning. Det var det jeg prøvde å få frem tidligere:

 

Kraften er altså på 60N, men har negativt fortegn -- altså har den motsatt retning av den opprinnelige fartsretningen.

 

Uansett ... Hvis trådstarter har flere spørsmål, hva med at vi gir han en pekepinn på hva han skal gjøre i stedet for å løse oppgaven for han?

[Sinnsyk asylaspirant]

Dette er sikkert fysikk1 pensum, og det faget har jeg aldri hatt, men jeg tenker meg først og fremst den første oppgaven som en oppgave om bevegelsesmengde og impuls.

Jeg ville derfor løst oppgava litt anderledes enn hockey gjør i post 2, men svaret blir det samme.

 

F t = mv - mv₀

 

hvor v er 2m/s, v₀ er -10m/s og t er 0,03s.

[Jaffe]

Det er en oppgave om å utlede akkurat den formelen i fysikkboken Ergo fysikk 1 (ut i fra newtons andre lov og v = v₀ + at), men det ble nevnt at vi ikke kom til å bruke den før i fysikk 2.

Endret 3. november 2007 av Jaffe

[Sinnsyk asylaspirant]

Den er veldig grei å utlede.

Summen av kreftene lik masse ganger akselerasjon.

 

akselerasjon er som vi vet endring i fart dele på tid

det kan skrives: (v - v₀) / t

vi setter det inn i newtons andre lov og får

 

F = m(v - v₀) / t

F = (mv - mv₀) / t

 

 

Jeg synes bare at denne formelen var meget praktisk til å regne ut oppgave 1 når vi får oppgitt støt-tid, fart før og etter fartsendring.

 

Til oppgave to trenger man ikke noe hokuspokus. Bare bruk av newtons andre lov.

 

men begge oppgavene er jo løst, så det er ingen problem!