Energiprincipen

Alex; skrev:

Jag har löst a) men får fel svar i b) och c)

 Jag får att h=18-10=8m i b-uppgiften och h=10m i c-uppgiften men facit skriver tvärtom. Har jag eller facit fel?

b) v=roten ur 2*9,82*(18-10)

c) v= roten ur 2*9,82*(10)

Facit

Är inte h höjden över marken eller havsnivån?

Nej, i så fall skulle man ha satt in h = 0 i a-uppgiften, inte h = 18. Man har tydligen definierat h som den sträcka som stenen har fallit (jag skulle ha kallat den variabeln för s som i sträcka istället).

I a-uppgiften satte jag h=18 och fick rätt svar, men b-och c-uppgiften som blev fel. Det som förvirrar mig är att det står i min fysikbok att h är höjden över nollnivån. Syftet med den här uppgiften var ju att lära sig om h räknas som sträckan nedåt eller uppåt, men det blir lite förvirrande.

I den här uppgiften är h INTE höjden över marken - i så fall skulle (som jag skrev tidigare) h = 0 när stenen når marken, alltså i uppgift a. Om stenen slår i marken när h = 18 så är h den sträcka som stenen har fallit.

Jag håller inte med om vad $h$ eventuellt avser.

I uppgiften står det bara att stenen faller från ett 18 meter högt torn. Det står inte att och i så fall hur symbolen $h$ ska användas.

Det betyder att du kan använda $h$ hur du vill.

Notera att det inte heller i facit står något om symbolen $h$, så vi vet inte om och i så fall hur den har använts.

Det går alltså utmärkt att låta $h$ avse höjden ovan mark.

Vi kan då låta ursprungshöjden vara $h_0=18$ meter och höjden efter 10 meters fall $h_1=18-10=8$ meter.

Vid höjden $h_0$ har stenen lägesenergin $E_{p0}=mgh_0=18mg$ J.

Vid höjden $h_1$ har stenen lägesenergin $E_{p1}=mgh_1=8mg$ J.

Det viktiga här är skillnaden I lägesenergi, som då är $E_{p0}-E_{p1}=18mg-8mg=10mg$ J, vilket förklarar varför det står 10 och inte 8 i b-uppgiftens facit.

Om vi förenklar det hela lite så är det höjdskillnaden $|Delta h$ som ger skillnaden i lägesenergi: $\Delta E_p=mg\Delta h=mg(h_0-h1)=mg(18-10)=8mg$ J.

Blev det tydligare då?

======

På c-uppgiften är $h_0=18$ meter och $h_1=10$ meter. Gör gärna samma beräkning här (dvs skillnad i lägesenergi).

Ep0=18mg

Ep1=10mg

Delta Ep=18mg-10mg=8mg J.

Tack för förklaringen Yngve!

Smaragdalena skrev:

I den här uppgiften är h INTE höjden över marken - i så fall skulle (som jag skrev tidigare) h = 0 när stenen når marken, alltså i uppgift a. Om stenen slår i marken när h = 18 så är h den sträcka som stenen har fallit.

Jag förstår nu vad du menar. Det kan vara bra att se hur uppgiften är formulerad så man kan förstå vad som menas med h. Hade h varit höjden över marken så skulle jag få att Ep=0.

Alex; skrev:

Jag förstår nu vad du menar. Det kan vara bra att se hur uppgiften är formulerad så man kan förstå vad som menas med h. Hade h varit höjden över marken så skulle jag få att Ep=0.

Hur menar du här? Vilket E_p skulle i så fall vara lika med 0?

=======

Om h är höjden i meter ovan mark och om vi räknar E_p relativt lägesenegin vid marknivån så är

• h = 0 vid marknivå. Då är E_p = 0.
• h = 18 vid stenens ursprungsnivå. Då är E_p = 18mg.
• h = 18-10 = 8 när stenen har fallit 10 meter. Då är E_p = 8mg.
• h = 10 när stenen är 10 m över marken. Då är E_p = 10mg.

Jag menar att Ep=0 när h=0. Tack för förklaringen! Stort tack för hjälpen!