Fysikk

[mathme]

Jeg beklager å måtte ta opp en ren fysikk spørsmål, jeg vet at det finnes en nettside som heter realisten.com, men for å være helt ærlig, liker jeg meg best her og orker ikke registrering andre steder Jeg vet at det er en del gode fysikere her, så:

Dette fysikkspørsmålet har jeg jobbet med i rundt en times tid, men jeg klarer fortsatt ikke se situasjonen for meg.

Fartsmåleren viser konstant fart mens en bil kjører over en bakketopp. På sete inne i bilen ligger en pakke.

a) Tegn de loddrette kreftene som virker på pakken idet bilen passerer toppen.

Fasit fra boka: Tyngden G nedover og normalkraften N oppover slik at G > N.
Fasit fra lokus: Kreftene som virker på pakken, er tyngen G og normalkraften N fra sete. Fordi pakken har sentripetalakselerasjon, må summen av kreftene av kreftene peke nedover mot sirkelsenteret.
Derfor må G > N.

Jeg klarer ikke visualisere disse kreftene Kunne noen værsåsnill hjelpe meg med å tegne disse kreftene og forstå hvorfor G > N.

[daofeishi]

På det nivået du er på, vil de eneste kreftene som virker over en avstand du må ta hensyn til være elektromagnetiske krefter eller gravitasjonskrefter. Ellers må du kun tenke på kontaktkrefter.

Hvilke "avstandskrefter" virker på boka? Boka er formodentlig ikke elektrisk ladet, så du har kun gravitasjonen å tenke på, og den eneste gravitasjonsinteraksjonen som er sterk nok til å ha noen praktisk innvirkning er den som skjer mellom boka og jorda.

Hvilke kontaktkrefter virker på boka? Det eneste boka er i kontakt med er setet.

Summen av disse to kreftene er det som gir boka den akselerasjonen den har.

[mathme]

På det nivået du er på, vil de eneste kreftene som virker over en avstand du må ta hensyn til være elektromagnetiske krefter eller gravitasjonskrefter. Ellers må du kun tenke på kontaktkrefter.

Hvilke "avstandskrefter" virker på boka? Boka er formodentlig ikke elektrisk ladet, så du har kun gravitasjonen å tenke på, og den eneste gravitasjonsinteraksjonen som er sterk nok til å ha noen praktisk innvirkning er den som skjer mellom boka og jorda.

Hvilke kontaktkrefter virker på boka? Det eneste boka er i kontakt med er setet.

Summen av disse to kreftene er det som gir boka den akselerasjonen den har.

Tusen hjertelig takk daofeishi, nå forstår jeg det bedre! Men en ting jeg fortsatt lurer på, hvilke retning har akselerasjonen til boka ? Normalkrafta virker jo fra boka og rett oppover, men gravitasjonskrafta virker jo rett nedover. Så hvor blir summen av disse to kreftene, vektoriell sett ? Det er slik jeg ser situasjonen for meg:

[thomatt]

Dette er riktig tenkt. Når retningen på hastighetsvektoren endres uten at absolttverdien (farten) endres, står akselrasjonsvektoren normalt på hastighetsvektor. I ditt tilfelle står hastighetsvektor normalt på normalt på gravitasjonskraften og akselrasjonen har dermed samme retning gravitasjonskraften. Setet virker da på boka med en kraft i motsatt rening. Denne er mindre enn tyngdekraften siden boka ikke letter fra setet.

[mathme]

Dette er riktig tenkt. Når retningen på hastighetsvektoren endres uten at absolttverdien (farten) endres, står akselrasjonsvektoren normalt på hastighetsvektor. I ditt tilfelle står hastighetsvektor normalt på normalt på gravitasjonskraften og akselrasjonen har dermed samme retning gravitasjonskraften. Setet virker da på boka med en kraft i motsatt rening. Denne er mindre enn tyngdekraften siden boka ikke letter fra setet.

YES! Tusen millioner takk, kan du se om jeg har forstått det riktig?

Altså siden hastighetsvektoren er på toppen av bakken (sirkelen) står den vinkelrett på gravitasjonskraften som er rett nedover. Akselerasjonskraften er alltid vinkelrett på hastighetsvektoren, og derfor har den samme retning som gravitasjonsen. Da er summen av gravitasjonen G=mg og akselerasjonskrafta større enn krafta som virker fra setet på boka. Summen av kreftener er IKKE lik null når vi har sentrepitalakselerasjon/akselerasjon innover mot sirkelen.

Summen av kraftene [tex]m\vec{a} = m\frac{4\pi^2r}{T^2}= \frac{v^2}{r}= (G - N)[/tex] Hvor G er gravitasjonskreftene og N er normalkrafta.

Jeg skal ta oppfølgeren etter denne oppgava:

Regn ut kreftene når ,assem er 2,55kg , farten er 12m/s og bakketoppen er en del av en sirkel med radius 80m.

[tex]\sum{F} = 2,55kg\frac{12^2m/s}{80m} = 4,59N[/tex]

[tex]\sum{F} = 4,59N = mg - N = (2,55kg \cdot 9,81m/s^2) - N[/tex]

[tex]N = (2,55kg \cdot 9,81m/s^2) - 4,59N = 20,41N[/tex]

En til er jo denne:

Hvor stor fart må bilen ha hvis pakken skal lette fra setet akkuratt på bakketoppen ?

Her kommer det store spørsmålet om sentripetalakselerasjon. Hvorfor må normalkrafta være null ? Er det ikke slik at det faktisk er normalkrafta som får pakken til å lette ?

[BMB]

Hvor stor fart må bilen ha hvis pakken skal lette fra setet akkuratt på bakketoppen ?

Du har jo kommet fram til at summen av kreftene på pakken på bakketoppen er mg-N=mv^2/r. Du ser av formelen at siden mg er konstant, kan v øke helt til N blir 0, og ettersom farten øker, blir normalkraften mindre og mindre. Intuitivt må normalkraften være 0 siden det ikke skal være noe som presser pakken opp fra setet. For hadde det vært noe som presset pakken opp fra setet, måtte jo pakken ha vært i kontakt med setet.

[mathme]

Du har jo kommet fram til at summen av kreftene på pakken på bakketoppen er mg-N=mv^2/r. Du ser av formelen at siden mg er konstant, kan v øke helt til N blir 0, og ettersom farten øker, blir normalkraften mindre og mindre. Intuitivt må normalkraften være 0 siden det ikke skal være noe som presser pakken opp fra setet. For hadde det vært noe som presset pakken opp fra setet, måtte jo pakken ha vært i kontakt med setet.

Wow Tusen takk BMB

Hvis det er en normalkraft, så er det også kontakt mellom pakken og setet selvfølgelig !! hehe Så for at pakken skal lette må det ikke være noe kontakt mellom pakken og setet, det betyr N = 0

[tex]N = mg - \frac{mv^2}{r}[/tex]

Økende v, økende brøk, minkende mg.

Da må det simpelten bety at [tex]mg = \frac{mv^2}{r}[/tex] siden mg - [tex]\frac{mv^2}{r}[/tex] = 0

[tex]mgr = mv^2 [/tex]

[tex]v= \sqrt{\frac{mgr}{m}[/tex]

[tex]v= \sqrt{gr}[/tex]

TUSEN TAKK BMB thomatt og daofeishi