Energiomvandlingar vid trissa.
Hej!
Jag har problem med följande uppgift, som jag vet att en del på detta forum redan postat en del om, men som jag fortfarande inte förstår efter att ha granskat svaren som har getts.
Uppgiften lyder:
Carl, 10 år har byggt en träkoja 3,8 m ovanför marken. Han har placerat ett block på en gren vid kojan. Genom blocket har han dragit ett rep i vilket han fäst en platta som man kan stå på. Carl som själv väger 39 kg, lyckas övertala sina kompisar Anna, 32 kg, och Maria, 34 kg, att dra upp honom. Han ställer sig på plattan och flickorna hjälps åt att dra i repets andra ände. När Carl är halvvägs upp till kojan tappar Anna taget men Maria hänger envist kvar.
a) Med vilken fart träffar Carl marken?
b)Hur högt når Maria?
Jag har löst a- uppgiften, v=1,6m/s
För b- uppgiften tänker jag att den totala energin för systemet är Carls lägesenergi precis innan han faller
mgh= 39kg*9,82N/kg*1,9m= 728J
Maria har både lägesenergi och rörelseenergi när detta sker, och hon har samma hastighet som carl. Hans rörelseenergi, hennes rörelseenergi och hennes lägesenergi måste alltså vara 728J
34g*h+39v^2/2+34v^2/2= 728
=> h= (728 - 19,5^1,6^2 -17^1,6^2)/34g
Jag får fram att h=1,9m
Facit säger 2,0m. Vad har jag gjort för fel?
Tack på förhand!
"Felet" i uppgift b) kan ju kanske handla om ett avrundningsfel. Jag skulle säga att du har avrundat till rätt antal värdesiffror, dock. Det kan däremot vara så att räknarprogrammet man använder avrundar på något sätt. Har själv märkt att i alla fall GeoGebra gör det.
Jag undrar dock hur du tänkte i a)-uppgiften? Själv fick jag det till 2,2 m/s men jag kan ju absolut ha fel.
EmmaJo skrev:"Felet" i uppgift b) kan ju kanske handla om ett avrundningsfel. Jag skulle säga att du har avrundat till rätt antal värdesiffror, dock. Det kan däremot vara så att räknarprogrammet man använder avrundar på något sätt. Har själv märkt att i alla fall GeoGebra gör det.
Jag undrar dock hur du tänkte i a)-uppgiften? Själv fick jag det till 2,2 m/s men jag kan ju absolut ha fel.
Tror inte felet beror på avrundning. Har nu provat med olika räknare, men tack ändå :)
angående a-uppgiften räknade jag ut accelerationen mha F=m*a
den resulterande kraften blir ju Carls tyngd- Marias tyngd.
därefter använde jag formeln 2as=V^2-V0^2 för att räkna ut hastigheten. V0 är ju 0m/s, så hastigheten blir sqrt(2as)
Jag gjorde likadant som du i a)-uppgiften, men fick ändå ett annat svar, märkligt nog.
Jag tänkte precis som du att den resulterande kraften neråt på Carl blir Carls tyngd (39*9.82N) minus Marias tyngd (34*9.82N). Det blir 49.1N. För att få Carls acceleration använder man formeln F=m*a vilket ger 49.1=39*a och a=1.26 m/s².
Sedan använde jag 2*a*s=v12 - v02 där s=1.9m, a=1.26m/s² och v0 förstås är 0. Det gav v1=2.2 m/s.
Gällande b)-uppgiften vet jag inte, vi får nog hoppas på att någon vänlig själ vill hjälpa till!
EmmaJo skrev:Jag gjorde likadant som du i a)-uppgiften, men fick ändå ett annat svar, märkligt nog.
Jag tänkte precis som du att den resulterande kraften neråt på Carl blir Carls tyngd (39*9.82N) minus Marias tyngd (34*9.82N). Det blir 49.1N. För att få Carls acceleration använder man formeln F=m*a vilket ger 49.1=39*a och a=1.26 m/s².
Sedan använde jag 2*a*s=v12 - v02 där s=1.9m, a=1.26m/s² och v0 förstås är 0. Det gav v1=2.2 m/s.
Gällande b)-uppgiften vet jag inte, vi får nog hoppas på att någon vänlig själ vill hjälpa till!
Prova att dela med den sammanlagda massan i a=F/m. Eftersom det är ett system måste man ta hänsyn till bådas massor.
Tack, där ramlade polletten ner!
Fick ett svar från min fysiklärare. Skriver nu detta för alla andra som har problem med denna uppgift och letar efter en begriplig lösning, så jag ska försöka skriva så noggrannt jag kan.
När Carl har slått i marken har Maria en hastighet uppåt. Hon är då på 1,9m. Hon kommer att fortsätta uppåt och den bromsande kraften på henne är tyngdaccelerationen, det finns inga andra krafter som verkar på henne.
v^2-v(0)^2=2as
V=0 (När hon vänder är hastigheten 0 m/s)
Dett ger att -v(0)^2=2as
sträckan blir alltså
s=-v(0)^2/2a
a=-9,82m/s^2
=> s= -(1,6m/s)^2/-19,64m/s = 0,13m
1,9m+0,13m= 2,0m
