Oppgave om krefter, fysikk 1.

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk for videregående skole og oppover på høyskolenivå. Alle som føler trangen er velkommen til å svare.

Moderatorer: Aleks855, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa, DennisChristensen, Emilga

Svar
Fredque

Hei. Kan noen svare på disse spørsmålene?

Et romskip skytes vertikalt opp fra jorda. Akselerasjonen måles ved hjelp av en fjærvekt med kraftskala. Fjærvekta hrnger i kabintaket med et lodd på 100 g i fjærkroken. Like etter starten viser vekta 6.9 N.

a) Hvilke krefter virker på loddet?

c) Hvilke motkrefter har de kreftene som virker på loddet?

d) Når romskipet kommer i gravitasjons-fritt rom, lager mannskapet seg et kunstig tyngdefelt ved å la rakettmotoren gi romskipet en konstant translatorisk akselerasjon a. Hvilken sammenheng er det mellom a og den kunstige tyndgdekraften til 100 g-loddet?

Skjønner ikke hvordan det kan være mer enn kraften G som fungerer på loddet, siden det henger i en fjær. Skjønner heller ikke hvordan det blir motkrefter...
Emilga
Riemann
Riemann
Innlegg: 1552
Registrert: 20/12-2006 19:21
Sted: NTNU

Dersom gravitasjonskraften var den eneste kraften som virket på loddet, så ville loddet akselerert nedover mot jordens overflate. Men siden det akselererer oppover må det være flere krefter som virker på loddet, nemlig fjærkraften.

Dvs. det virker én gravitasjonskraft på loddet fra Jorden. I følge Newton's tredje lov, vil det da også finnes en motkraft, nemlig gravitasjonskraften på Jorden fra loddet.

Det virker også en fjærkraft på loddet fra fjæren. Da vil også loddet trekke på fjæren.

Størrelsen på kreftene som virker på loddet er gitt ved (antar positiv retning oppover):
$F_g = -mg$ (minustegn, fordi gravitasjonskraften på loddet har retning nedover)
$F_s = 6.9 N$


d) Newton's andre lov sier at $F = ma$. I gravitasjonsfritt rom er det kun fjærkraften $F_s$ som virker på loddet, altså er akselerasjonen gitt ved:

$$ a = \frac{F_s}m$$

For å finne akselerasjonen til romskipet i gravitasjonsfritt rom leser vi altså av fjærkraften og deler den på massen til loddet.
Svar