matematikk.net

Hei, jeg skal ha prøve i morgen i kapitlene som dreier seg om termofysikk og kinetisk energi i FY1 og håper derfor på at jeg kan få litt hjelp med et par oppgaver jeg sliter med. Tusen takk på forhånd!
Betyr utrolig mye!!

Oppgave 1

"En vogn med masse 0,25 kg beveger seg i en bane slik figuren viser. Vi ser bort fra friksjon. Vognen kommer kjørende på det vannrette stykket AB med farten 6,0 m/s.
Illustrasjon:



a) Hvor stor er fart har vognen
1) i det laveste punktet C
2) punktet D
3) På det vanrette stykket EF

b) Hva er det minste farten vognen kan ha ved B dersom den skal komme opp til punktet E?

Det jeg har gjort:
oppgave a 1 gikk fint der valgte jeg nullnivået på bakken, og det ble slik[tex]\frac{1}{2}mv^2+mgh=\frac{1}{2}mv_{0}^{2}+mgh_{0}\Leftrightarrow v\sqrt{\frac{\frac{1}{2}mv_{0}^{2}+mgh_{0}-mgh}{\frac{m}{2}}}=\sqrt{\frac{\frac{1}{2}*0.25kg*(6.0m/s)^2+0.25kg*9.81m/s^2*2.2m-0.25kg*9.8m/s^2*1.0m}{\frac{0.25kg}{2}}}=7.7m/s[/tex]

På a 2 sliter jeg derimot, da jeg bruker samme formel ( fordi mekanisk energi er bevart)
På punkt D er det samme høyde med starthøyden. altså [tex]h=h_{0}[/tex], når jeg setter inn får jeg et mye mindre tall enn fasiten ([tex]26.0m/s[/tex])

Har ikke prøvd på de andre, da jeg ikke klarer oppgave 1 2.


En annen oppgave lyder slik: nummer 2

Tak kan blåse av som følge av trykkforskjell mellom husets innside og utside. I et tidsskrift stod det: "Sett at vi har et tak på 100 kvadratmeter. Oppstår det en en trykkforskjell på 1% av luftrykket mellom de to sider av taket, tilsvarer det en løftekraft på 10 tonn. Vi ser at tak bør være festet skikkelig godt mot å bli løftet opp.

a) På hvilken side av taket blir lufttrykket størst når det blåser sterkt ute?
Min første tanke var ute da vinden var "mye sterkere der", men faisten sier innsiden. Er dette pågrunn av at når det blåser sterkt ute er alle molekylene med vinden i en fin rettlinjet bevegelse?, mens på innsiden kolliderer molekylene i luften med hverandre og går til alle steder og derav blir trykket større?

c) gjennomfør utreninger som bekrerfter opplysnigene i teksten. Her har jeg absolutt ingen anelse.....


Oppgave 3
I denne oppgaven tenker vi oss at vi har slaver til å utføre arbeidet for oss, og så skal vi prøve å finne ut hvor mange sliker "slaver" vi har i arbeid i dag.

a) Finn arbeidet som slaven utfører per dag når han bærer murstein opp én etasje (3.5 m). Anta at slaven klarer 15 turer per time 10 timer om dagen med 12 kg murstein hver gang.

Denne har jeg klart:
[tex]W_{t}=mg*15*10*s=12kg*9.81m/s^2*15*10*3.5m=62kJ[/tex]

b) I vestlige industriland har vi et totalt energiforbruk per hode per år på om lag [tex]40000kWh[/tex] Gjør eberegninger og finn ut hvor mange slavers arbeid på energiforbruket tilsvarer for hver av oss

Her har jeg tenkt slik:
[tex]Energi_{slaver}=mg*15*10*s*365=62000J*365=22.63MJ[/tex][tex]Energiforbruk_{vestligeland}=\frac{40*10^{6}J}{60*60}=11111W/s[/tex]
[tex]Slaver=\frac{22.63*10^6J}{11111W/s}=2036slaver[/tex]
Det stemmer iallefall ikke med fasiten som er 6384 slaver.....


Oppgave 4
Kraften som må til for å holde en bil i konstant fart på 80 km/h, er 0.45 kN. Bilen bruker 0.70 liter bensin per mil. Energiinnholdet i bensin er 33 MJ per liter. Bestem bilens virkningsgrad.

jeg har prøvd:
[tex]Virkningsgrad\frac{nytbarenergi}{tilfaartenergi}=\frac{nyttbareffekt}{tilfaarteffekt}[/tex]

[tex]P=Fv=0.45*10^3N*22.2m/s=10kW[/tex] . Skjønner ikke hva jeg skal gjøre videre,,, hvordan skal jeg bruke informasjonen, skal jeg gange med 33 *10^6 J ? med effekten, eller ta det førstnevnte å dele på 0.70 for så å gange med effekten?. Jeg sitter virkelig fast og har prøve i morgen.

Håper virkelig noen kan hjelpe meg!! Setter utrolig pris på det!

Sånn generelt for mekanisk energi, så er det en forutsetning som må være oppfylt for at dette skal gjelde, og den er at det bare er tyngdekraften som gjør arbeid. Så om du har en kule, og slipper den, skal den sprette opp og ned til evig tid, gitt mekanisk energi bevart.

Bare ett lite tips når du holder på med mekanisk energi bevart. [tex]\frac{1}{2}mv^{2} + mgh = \frac{1}{2}mv{_{0}^{2}} + mgh_{0}[/tex]

1. Alle uttrykkene inneholder massen m, så du kan stryke de [tex]\frac{1}{2}v^{2} + gh = \frac{1}{2}v{_{0}^{2}} + gh_{0}[/tex]
2. Videre ganger vi med to for å få vekk brøkene [tex]v^{2} + 2gh = v{_{0}^{2}} + 2gh_{0}[/tex]
3. Jeg vet ikke helt hva læreren din lærer deg, men det er å anbefale å sette [tex]h_{0} = 0[/tex]. Dette fordi du da kan stryke ett ledd. I a) blir da h = 2,2 - 1 = 1,2m
Uttrykket blir også [tex]v^{2} + 2gh = v{_{0}^{2}}[/tex]. Under en prøve har du begrenset med tid, og det å stryke massen og ledd er tidsbesparende.

Oppgave 1 a2)

Sett h = h0 = 0. Da får du uttrykket [tex]v^{2} = v{_{0}^{2}}[/tex]. Hva kan du konkludere utifra det uttrykket?

Oppgave 1 a3)

Sett h0 = 0. h blir da 3.0 - 2.2 = 0.8 m

Oppgave 1 b) Sett v = 0, som da er farten den har i punktet E. h0 = 0 og h = 0.8. Sett inn dette og løs for v0.

På 1 a 2, stemmer ikke resonnementet ditt? Hvordan kan startfarten være lik sluttfarten når den går nedover, fasiten sier at svaret er 26. 0m/s
Takk for hjelp på de c og b.



Noen som kan hjelpe meg me de andre oppgavene ?

Om fasiten sier farten er 26 m/s, så er den feil. Du har rett i at den går nedover, men den går like mye oppover. Siden bare tyngden gjør arbeid er mekanisk energi være bevart. Mekanisk energi sier Em0 = Em. Siden man bare ser på Ek og Ep, så har vi at Ek + Ep = Ek0 + Ep0. Siden Ep0 = Ep i 1a2), så må også Ek0 = Ek.

Fysikkmann97 wrote:Om fasiten sier farten er 26 m/s, så er den feil. Du har rett i at den går nedover, men den går like mye oppover. Siden bare tyngden gjør arbeid er mekanisk energi være bevart. Mekanisk energi sier Em0 = Em. Siden man bare ser på Ek og Ep, så har vi at Ek + Ep = Ek0 + Ep0. Siden Ep0 = Ep i 1a2), så må også Ek0 = Ek.

Litt logisk tenking også,
Hvis farten er 7.7 m/s i det laveste punktet, så er det ganske lite sannsynlighet at den tre dobler hastigheten oppover, akselerasjonen er jo negativt. Fysikkmannen97 har rett. Fasiten er feil

Forresten 3b.

kWs= kwh *3600. Ikke Dele på 3600.

I tillegg WS/J og ikke J/WS

Nyttpånå wrote: På a 2 sliter jeg derimot, da jeg bruker samme formel ( fordi mekanisk energi er bevart)
På punkt D er det samme høyde med starthøyden. altså [tex]h=h_{0}[/tex], når jeg setter inn får jeg et mye mindre tall enn fasiten ([tex]26.0m/s[/tex])

Du er sikker på at det ikke står 2) 6,0m/s ?
(Som de andre har pekt på, med energibevaring er det samme fart i samme høyde, du trenger ikke å regne noe).

2c: Trykk er kraft per areal, du må altså multiplisere trykkforskjellen (1% av lufttrykket, som jeg antar er en atmosfære, målt i N/m^2) med arealet av taket og regne om fra N til kg.


4: Du kan ta energien per liter bensin og gange med 0,7 for å finne energien per mil, og så dele på tida du bruker på å kjøre en mil i 80km/h for å finne den tilførte effekten, og så regne virkningsgraden.
MEN, jeg tenker at dette er enklere: Du finner den tilførte energien for å kjøre en mil med 33MJ*0,7. Da er det greit å bruke nyttbar energi for å kjøre en mil også, som tilsvarer arbeidet som utføres for å flytte bilen den strekningen. Farta er egentlig irrelevant, for med en kraft på F=0,45kN og en strekning på s=10^4m kan du bare regne W=Fs. Så tar du altså den nyttbare energien som utførte arbeidet og deler den på den tilførte energien fra bensinen. Jeg fikk 0,19, det virker sannsynlig.