Fysikk 2 kule i snor

[Neon]

Oppgaven lyder som følger: En kule med massen 0.20kg er festet i ei tynn snor med lengden 1,20m. Vi trekker kula til siden slik at vinkelutslaget til snora blir 45 grader. Her slipper vi kula.

Regn ut hvor stor fart kula har når den kommer ned til det laveste punktet i svingebanen.

Jeg tenker det laveste punktet blir der vinkelen er 0 grader, altså der kula henger rett ned, men er usikker på om dette alltid er tilfellet. Jeg tenker jeg bruke det all stillingsenergien går over til kinetisk energi, på grunn av energibevaring. Det store problemet er at jeg ikke vet hvordan jeg kan finne høyden til kula på startpunktet og på det laveste punktet. Har ikke hatt noe om høyde-endring med vinkler tidligere.

[Harambe]

Laveste punktet er ved 0 grader ja. På sånne oppgaver må du først velge et nullpunkt for høyden (det kan egentlig være hvor som helst), for eksempel i opphengspunket. Start høyden er da der den henger ved 45 grader, og slutthøyden der den er ved 0 grader, og ja, høydene blir negative tall siden de er under nullpunktet. Det vil si h0 = -(1.2m)cos(45) (trigonometri fra 1T) og h1 = -1.2m. Resten er bare litt algebra med energibevaring som du sa

[Neon]

Laveste punktet er ved 0 grader ja. På sånne oppgaver må du først velge et nullpunkt for høyden (det kan egentlig være hvor som helst), for eksempel i opphengspunket. Start høyden er da der den henger ved 45 grader, og slutthøyden der den er ved 0 grader, og ja, høydene blir negative tall siden de er under nullpunktet. Det vil si h0 = -(1.2m)cos(45) (trigonometri fra 1T) og h1 = -1.2m. Resten er bare litt algebra med energibevaring som du sa

Jeg tenkte også at høyden der den henger i en 45 graders vinkel blir 1.2*cos45(dersom man velger laveste punkt pendelen går som nullnivå), men dette blir feil hvis man bruker det som start høyde i utregninga.

[Fysikkmann97]

Kan prøve meg.



Som du ser av tegningen, vil du få en rettvinklet trekant, der den hosliggende kateten til vinkelen vil være den nye høyden. Høyden er gitt ved:

$cos x = \frac {HOS}{HYP} \rightarrow HOS = 1,20 \, m * cos 45$.

Differansen mellom høyden i starten og den høyden man har når den er trekt ut er det du må ta med i energiberegningen. Sett 1,2 m som nullnivå.

[Harambe]

Laveste punktet er ved 0 grader ja. På sånne oppgaver må du først velge et nullpunkt for høyden (det kan egentlig være hvor som helst), for eksempel i opphengspunket. Start høyden er da der den henger ved 45 grader, og slutthøyden der den er ved 0 grader, og ja, høydene blir negative tall siden de er under nullpunktet. Det vil si h0 = -(1.2m)cos(45) (trigonometri fra 1T) og h1 = -1.2m. Resten er bare litt algebra med energibevaring som du sa

Jeg tenkte også at høyden der den henger i en 45 graders vinkel blir 1.2*cos45(dersom man velger laveste punkt pendelen går som nullnivå), men dette blir feil hvis man bruker det som start høyde i utregninga.

Hvis du velger laveste punktet til pendelen som nullnivå er ikke høyden opp til startposisjonen 1.2*cos45, men heller 1.2 - 1.2cos45, så blir slutthøyden null fordi du er på nullpunktet (0 grader). Tegn en tegning så ser du det fort, ganske vanlig feil egentlig

[Neon]

Kan prøve meg.



Som du ser av tegningen, vil du få en rettvinklet trekant, der den hosliggende kateten til vinkelen vil være den nye høyden. Høyden er gitt ved:

$cos x = \frac {HOS}{HYP} \rightarrow HOS = 1,20 \, m * cos 45$.

Differansen mellom høyden i starten og den høyden man har når den er trekt ut er det du må ta med i energiberegningen. Sett 1,2 m som nullnivå.

Hvordan vet du at r som er hypotenusen er 1.2m? Er ikke r den høyden vi er ute etter? Det er jo høyden når den er trekt opp, er det ikke?

Jeg forstår heller ikke hva du mener med å ta differansen mellom høyden i starten og høyden når den er trekt ut. Er det ikke høyden når den er trekt ut vi er ute etter? Det er jo det som er starthøyden?

[Fysikkmann97]

Altså, den blå snoren og den svarte snoren er like lange, og har lengden r = 1,2 m. Du ser selv at høydeforskjellen mellom da den er utrekt er den delen av den svarte snoren som er under der den røde strøken skjærer den? Du vet at den svarte snoren har lengden r. Lengden av delen som er over der den røde linjen krysser er gitt ved $r * \cos 45$. Da blir høydeforskjellen lik $r - (r cos 45) = r(1 - \cos 45) = 1,2(1 - \cos 45) = 0,35 \,m$


Du kan også finne starthøyden som du vil. Den er gitt ved $r \cos 45$. Om du har tenkt å bruke den høyden, samt 1,2 m i utregningen, gjør du det bare unødvendig vanskelig for deg. Sett r = 1.2 m som nullpunkt, så har du at den som utrekt er 0,35 m over nullpunktet, og kan stryke ledd som inneholder h i likningen for bevaring av mekanisk energi

[Neon]

Altså, den blå snoren og den svarte snoren er like lange, og har lengden r = 1,2 m. Du ser selv at høydeforskjellen mellom da den er utrekt er den delen av den svarte snoren som er under der den røde strøken skjærer den? Du vet at den svarte snoren har lengden r. Lengden av delen som er over der den røde linjen krysser er gitt ved $r * \cos 45$. Da blir høydeforskjellen lik $r - (r cos 45) = r(1 - \cos 45) = 1,2(1 - \cos 45) = 0,35 \,m$


Du kan også finne starthøyden som du vil. Den er gitt ved $r \cos 45$. Om du har tenkt å bruke den høyden, samt 1,2 m i utregningen, gjør du det bare unødvendig vanskelig for deg. Sett r = 1.2 m som nullpunkt, så har du at den som utrekt er 0,35 m over nullpunktet, og kan stryke ledd som inneholder h i likningen for bevaring av mekanisk energi

Om jeg har forstått rett, så har jeg miksa sammen det med høyde og lengde, er ikke vant til at det er et skille mellom de to.

Så start høyden er høydeforskjellen fra nullpunktet, ikke selve høyden den har, igjen tror jeg dette skapte en del forvirring for meg.

Takker for hjelp!