Centralrörelse
En kula med massan 60g är fäst i en lätt tråd och rör sig i en lodrät, cirkulär bana med radien 0,5 m. I lägsta punkten är kulans hastighet 5,5m/s.
beräkna trådens dragkraft på kulan när högsta punkten passeras.
jag har själv lyckats räkna ut kulans hastighet när den passerar högsta punkten. Men sen så vet jag inte hur jag ska göra sen.
jag använde formeln v=(V0^2 - 4gr)^1/2
Jag tänkte att trådens dragkraft = Fs
och att Fs = Fc+ Fg men det blir fel
Visa ett uttryck för vilka krafter kulan utsätts för i lägsta punkten. Rita helst en figur.
I den lägsta punkten utsätts kulan för Fg, Fn, och Fs (snörkraft). Eller? Jag förstår mig verkligen inte på detta, det är så himla svårt... :(
Vad fick du hastigheten i högsta punkten till?
Ska inte dragningskraften i tråden bli Fs = Fc - Fg i högsta punkten?
Det är bra att rita en figur.
Jag försökte räkna det och fick att dragkraften var 3,0408 N. Jag vet inte om det är rätt, jag en elev som har prov på det snart.
Jag räknade centripetalacceleration ac= hastighet^2 /radien och fick att det var 60,5 m/s^2
med det räknade jag centripetal kraften, med massa * centripetalacceleration och fick att det var 3,633 N
Sedan räknade jag Fg = mg och det var 0,5892 N
Sedan räknade jag att Fdrag från snöret = Fc - Fg eftersom på den högsta punkten är både Fc och Fg riktad åt samma håll (neråt) och F från snöret är riktad uppåt.
så det blev 3,63-0,5892 = 3,0408 N
Är det rätt tänkt?
Varifrån fick du denna formeln v=(V0^2 - 4gr)^1/2
Det finns ett par klurigheter (minst) att tänka på här.
Klurighet 1
Centripetalkraften Fc gör så att klotet håller sig i sin cirkelbana, utan den skulle det bara fortsätta rakt fram i hastighetspilens riktning. Om snöret t.ex. skulle gå av.
Centripetalkraften beror på hastigheten som kulan har och den är olika i nedersta och översta läget.
Klurighet 2
Kraften som snöret bidrar med kommer att i översta läget dra neråt åt samma håll som tyngdkraften (mg) på kulan. Tillsammans ska dessa båda krafter bli Fc2 d.v.s:
Fc2 = Fsnöre + mg
Stuva om formeln lite och lös ut Fsnöre = Fc - mg.
I det nedre läget få vi ju att "snörkraften" och tyngdkraften verkar åt var sitt håll
Fc1 = Fsnöre - mg <=> Fsnöre = Fc1 + mg men det frågar ju inte uppgiften efter.
Det blir fortfarande fel,
om jag tänker att Fs= Fc-mg
så får jag 3.0408 N. Vilket inte är rätt, rätt svar är 0,68 N.
jag hade redan testat detta tidigare....
jag tror att anledningen till varför det blir fel beror på att vi räknar Fs utifrån att den befinner sig i den högsta punkten, men i uppgiften frågas det ju om Fs när högsta punkten passerats, dvs kanske befinner sig halvvägs upp och halvvägs ned. Eller tänker jag fel nu?
Du får samma resultat som Ramkan men det är fel hastighet som används, den i lägsta punkten (5.5m/s).
I ditt första inlägg hade du med en formel:
Den kan du använda för att räkna ut hastigheten i högsta punkten.
Ge inte upp nu, du är jättenära!
men jaa juste! Nu fattar jag och får rätt svar. Tack så mycket för hjälpen ! :)
