Friktionesnergi

Börja med att beräkna slädens lägesenergi. Om nollnivån sätts vid backens slut innebär det att all lägesenergi ska ha omvandlats till rörelseenergi. Det har dock inte hänt, och skillnaden mellan lägesenergi på toppen av backen och rörelseenergi i slutet av backen är den energi som gått förlorad till olika typer av friktion. 

Smutstvätt skrev:

Börja med att beräkna slädens lägesenergi. Om nollnivån sätts vid backens slut innebär det att all lägesenergi ska ha omvandlats till rörelseenergi. Det har dock inte hänt, och skillnaden mellan lägesenergi på toppen av backen och rörelseenergi i slutet av backen är den energi som gått förlorad till olika typer av friktion. 

 Alltså mgh-mv^2/2 = friktionsenergin? 

Ja.

Student02 skrev:

 Alltså mgh-mv^2/2 = friktionsenergin? 

 Bra. Ser du att det här bara är en variant på problemet med vagnen som rullar nerför backen?

Yngve skrev:

Student02 skrev:

 Alltså mgh-mv^2/2 = friktionsenergin? 

 Bra. Ser du att det här bara är en variant på problemet med vagnen som rullar nerför backen?

 Ja när du nämnde det så kan jag på sätt och vis se det. Dock är det minus i detta fall.

Student02 skrev:

 Ja när du nämnde det så kan jag på sätt och vis se det. Dock är det minus i detta fall.

Principen är densamma, men nu måste vi även räkna med "friktionsenergi", dvs värmeenergi. Vi kan kalla den $E_f$.

När kälken är stillastående högst upp i backen är den kinetiska energin $E_{k0}=0$, lägesenergin $E_{p0}=mgh$ och "friktionsenergin" $E_{f0}=0$

När kälken har åkt nerför backen är den kinetiska energin $E_{k1}=\frac{mv^2}{2}$, lägesenergin $E_{p1}=0$ och "friktionsenergin" $E_{f1}=E_f$.

Den totala energin bevaras, vilket betyder att $E_{k0}+E_{p0}+E_{f0}=E_{k1}+E_{p1}+E_{f1}$.

Vår ekvation blir då $0+mgh+0=\frac{mv^2}{2}+0+E_f$. Det ger:

$mgh=\frac{mv^2}{2}+E_f$

Subtrahera $\frac{mv^2}{2}$ från båda sidor:

$mgh-\frac{mv^2}{2}=\frac{mv^2}{2}+E_f-\frac{mv^2}{2}$

Förenkla högerledet:

$mgh-\frac{mv^2}{2}=E_f$

Yngve skrev:

Student02 skrev:

 Ja när du nämnde det så kan jag på sätt och vis se det. Dock är det minus i detta fall.

Principen är densamma, men nu måste vi även räkna med "friktionsenergi", dvs värmeenergi. Vi kan kalla den $E_f$.

När kälken är stillastående högst upp i backen är den kinetiska energin $E_{k0}=0$, lägesenergin $E_{p0}=mgh$ och "friktionsenergin" $E_{f0}=0$

När kälken har åkt nerför backen är den kinetiska energin $E_{k1}=\frac{mv^2}{2}$, lägesenergin $E_{p1}=0$ och "friktionsenergin" $E_{f1}=E_f$.

Den totala energin bevaras, vilket betyder att $E_{k0}+E_{p0}+E_{f0}=E_{k1}+E_{p1}+E_{f1}$.

Vår ekvation blir då $0+mgh+0=\frac{mv^2}{2}+0+E_f$. Det ger:

$mgh=\frac{mv^2}{2}+E_f$

Subtrahera $\frac{mv^2}{2}$ från båda sidor:

$mgh-\frac{mv^2}{2}=\frac{mv^2}{2}+E_f-\frac{mv^2}{2}$

Förenkla högerledet:

$mgh-\frac{mv^2}{2}=E_f$

 Tack så himla mycket för denna utråkning! Det underlättade väldigt mycket i min förståelse för uppgiften.