Krumlinjet bevegelse - Fysikk 2

[Bruker19]

På oppgave 2.123 her, så klarete jeg a), men skjønner ikke helt hvordan jeg gjør b).
Farten er 5,5 m/s (Fra oppgave a).
I dette underkapittelet er det disse formelen som jeg tror jeg må bruke;

[tex]v=\frac{2\pi r}{T}=\omega r[/tex]

[tex]a = \frac{v^2{}}{r} \Rightarrow a=\frac{4\pi^2 r}{T^2}[/tex]

[tex]\sum F=m\frac{v^2}{r}[/tex]

Jeg må vel da bruke en av disse, men skjønner ikke hvordan.
Vet fasiten, men for ikke riktig svar.

Fasiten sier 9,0 N og [tex]12^{\circ}[/tex]
Hjelp?

[Fysikkgjest]

Kva er problemet ? Legg ved oppgaveteksten, så kan vi kanskje hjelpe .

[Bruker19]

Kva er problemet ? Legg ved oppgaveteksten, så kan vi kanskje hjelpe .

Kan du ikke se bilde?

[Aleks855]

Vi kan ikke se bilder du har på din private google-konto, nei.

[Bruker19]

nå?

[SveinR]

Ok, så du har funnet farten fra a).

For b), så bør du for det første tegne en figur over kreftene som virker, og se om du kan si noe om sammenhengen mellom kreftene og hvordan du bør dekomponere dem.

Som du er inne på, så kan du i utregningene benytte uttrykket for sentripetalakselerasjon $a=\frac{v^2}{r}$ fordi du har sirkelbevegelse med konstant banefart. Og dette kombinert med Newtons 2. lov og en korrekt dekomponering kan gjøre at du etterhvert kan finne kraften du er ute etter. Husk at det da er meget nyttig å benytte Newtons lover i $x$-retning og i $y$-retning hver for seg.

[Bruker19]

Etter det jeg skjønner er det bare G-kraften og den F-kraften.

Akselerasjonen må da være: [tex]a=\frac{v^2}{r}=\frac{5,5^2}{15}=2,049m/s^2[/tex]

Med min figur og dekomponering ser det ut som [tex]{F}_y[/tex] nuller ut G-kraft og da må [tex]\sum F= F_x[/tex]

[tex]G = 0,9*9,81 = 8,829 N[/tex]

Da må [tex]F_x = 0,9kg * 2,049m/s^2 = 1,8441 N[/tex]

[tex]\sum F = F-G[/tex]

[tex]F= \sum F + G \rightarrow 1,8841 N + = 10, 731 N[/tex] ...som er feil.

[SveinR]

Du tenker korrekt veldig lenge her!

Det er helt korrekt at $F_y = G$ siden det ikke er noen bevegelse i $y$-retningen slik at summen av kreftene da må være $0$ i $y$-retning.

I $x$-retning har vi da kun én kraft som virker, nemlig $F_x$, og den må da være lik $ma$. Så da får du også som du skriver, $F_x = ma = 1.8441 \,\mathrm{N}$.

Det du ikke kan gjøre, er å sette opp $\sum F = F - G$, fordi disse kreftene virker i ulike retninger. Du har egentlig allerede brukt Newtons lover tidligere, når du fant $\sum F_y = F_y-G= 0$ og $\sum F_x = F_x= ma$.


Men hvis du nå tenker på hva du vet:
Du har at $F_y = G = 8.829\,\mathrm{N}$ og at $F_x = 1.8441\,\mathrm{N}$. Disse kan du bruke til å bestemme hele kraften $F$, og du kan også bruke dem til å bestemme vinkelen $\alpha$.

Hint: Trigonometri og en gammel greker som begynner på P.

[Bruker]

Ok, takk! Da klarte jeg det.

Jeg surrer ofte i fysikken. Kan denne regelen funke her, hvilke krefter er det nå og mye sånt.

[Fysikkgjest]

Sentripetalkrafta F[tex]_{s}[/tex] = m [tex]\frac{v^{2}}{r}[/tex] = 0.9 kg [tex]\cdot[/tex][tex]\frac{5.5^{2}}{15} \frac{m}{s^{2}}[/tex] = 1.815 N

Krefter som verkar på måken: Krafta [tex]\overrightarrow{F}[/tex] vinkelrett på vingen og tyngda [tex]\overrightarrow{G}[/tex]


Fordi måken flyg i ein horisontal sirkel , vil [tex]\overrightarrow{F_{s}}[/tex] peike mot venstre i horisontalplanet ( jamfør figur i oppgavetekst ).

Finn krafta [tex]\overrightarrow{F}[/tex]

Måken har ein rein sentripetalakselerasjon ettersom banefarta( v ) er konstant. Da veit vi at

( * ) [tex]\overrightarrow{F_{s}}[/tex] = [tex]\overrightarrow{F_{res}}[/tex] = [tex]\overrightarrow{F}[/tex] + [tex]\overrightarrow{G}[/tex] ( Newton's 2. lov )

Vektorlikninga ( * ) framstiller ein rettvinkla trekant med [tex]\overrightarrow{F}[/tex] som hypotenus ( hugs at [tex]\overrightarrow{G}[/tex] peikar nedover i vertikalretninga ).

Katetane F[tex]_{s}[/tex] og G kjenner vi. Pytagoras' gir da

F = [tex]\sqrt{F_{s}^{2} + G^{2}}[/tex] = ?????????

Vinkelen mellom [tex]\overrightarrow{F}[/tex] og vertikalen blir det same som vinkelen mellom kateten G og hypotenusen F.

Håpar du blei litt klokare av denne presentasjonen.