Beräkna arbetet som luftmotståndet utför
Hej!
Jag har svårt att lösa denna fråga, trots att jag har beräknat all nödvändig information som behövs.
Karin hoppar pendelhopp från en bro. Pendeln är 30 m lång. Karin har massan 58 kg. I verkligheten är luftmotståndet stort eftersom Karin bara svänger 35 grader till motsatta sidan. Hur stor arbete utför luftmotståndet från start tills Karin vänder första gången?
I delfråga a i boken efterfrågas hastigheten då Karin befinner sig närmast vattnet och det har jag beräknat, vilket är 24 m/s.
Jag har kommit fram till att Karin befinner sig på höjden 24,57 m vid den punkten då hon vänder och då är hennes lägesenergi 13994 J. I början är lägesenergin 17086 J. Borde inte skillnaden i lägesenergi betraktas som en energiförlust som orsakas av luftmotståndet? Jag tänker att luftmotståndets arbete då blir 3090 J. Enligt facit är dock svaret 14 kJ, som är ungefär detsamma som Karins lägesenergi innan hon vänder. Skulle någon kunna förklara varför svaret ska bli just 14 kJ och inte 3090 J?
Tack på förhand!
TheThinker skrev:Jag har kommit fram till att Karin befinner sig på höjden 24,57 m vid den punkten då hon vänder
Detta är fel.
Rita figur.
Hur kommer du fram till att hon vänder på höjden 24,57m? Om jag räknar på skillnaden i lägesenergi på rätt höjd så får jag c:a 14kJ.
joculator skrev:TheThinker skrev:Jag har kommit fram till att Karin befinner sig på höjden 24,57 m vid den punkten då hon vänder
Detta är fel.
Rita figur.
Ursäkta, jag skrev fel. Höjdskillnaden är 24,57 m jämfört med höjden som Karin startade på (30 m). Hon befinner sig med andra ord på höjden 30-24,57 m =5,43 m när hon vänder.
Då förstår jag varför det har blivit fel i uträkningarna! I det fallet blir hennes lägesenergi när hon vänder 3092 J. Då blir energiförlusterna mycket riktigt som facit säger, dvs 17 086 - 3092 = 14 kJ.
Tack så mycket för hjälpen!