Friktionsfri trissa
Vikterna med massorna m1 kg och m2 kg är fastsatta i ett snöre som löper över en friktionsfri trissa vars massa är försumbar. vikten m1 befinner sig 15 cm ovanför marken och har två gånger större massa än vikten m2. beräkna vikternas hastighet strax innan vikten m1 träffar marken. både luftmotstånd och friktion försummas i detta fall.
m1=2x kg
m2=x kg
Heloj! Jag vet icke hur jag ska lösa uppgiften med hjälp av ett energi resonemang.?!?
Jag tänker mig att man får kolla på m1s potentiella energi, samt motståndsarbetet som m2 utför. Det borde vara rörelseenergin för m1.
ErJodk skrev:Jag tänker mig att man får kolla på m1s potentiella energi, samt motståndsarbetet som m2 utför. Det borde vara rörelseenergin för m1.
Motståndsarbetet subtraherat från den potentiella energin då.
ErJodk skrev:Jag tänker mig att man får kolla på m1s potentiella energi, samt motståndsarbetet som m2 utför. Det borde vara rörelseenergin för m1.
Jag hänger inte med på det du skrev....
Ebbask skrev:ErJodk skrev:Jag tänker mig att man får kolla på m1s potentiella energi, samt motståndsarbetet som m2 utför. Det borde vara rörelseenergin för m1.
Jag hänger inte med på det du skrev....
Innan någonting rör på sig så har m1 en potentiell energi. Om denna skulle få falla fritt så skulle då all denna energin omvandlas till potentiell energi. Detta är däremot inte fallet. M1 har en bromsande kraft som verkar på den, från M2s tyngd. För att se hur mycket energi som har omvandlats till rörelseenergi innan m1 nuddar marken måste vi kolla hur mycket energi som har gått åt att lyfta m2. Denna energin kan man se som arbete, och eftersom att m1 faller 15cm, så lyfts även m2 upp 15cm. Ek för m1 innan den rör vid marken blir alltså Ek = Ep(m1) - W (m2), m1s potentiella energi - arbetet m2 utför.
Vore bättre om du kunde förklara med hjälp av en bild :)
Ebbask skrev:Vore bättre om du kunde förklara med hjälp av en bild :)
Vad är svaret förresten, så att jag vet att jag inte är helt ute och cyklar?
Har tyvärr inget facit
I illustrationen ser du att två krafter verkar på m1, tyngdkraften m1g och en uppåtriktad motståndskraft. Denna motståndskraft är lika stor som m2g då denna massa är det enda som ger upphov till en kraft. Som du säkert vet utför allt som rör sig med en motståndskraft ett arbete. W = F*s. M1 faller på grund av sin potentiella energi, men utför samtidigt ett arbete som gör att den förlorar energi. Detta arbete består av kraften F = m2g som ska lyftas 15cm. Alltså blir arbetet W = m2g * 0.15. Rörelseenergin innan m1 når marken blir då Ek = Ep - W. Om du byter ut Ek i denna ekvation mot 1/2 mv^2 kan du lösa ut V, vilket blir farten för båda massorna.
Använd att den mekaniska energin (kinetisk + potentiell) bevaras. Hur stor är den mekaniska energin från början? Vad krävs för att den mekaniska energin skall vara lika stor precis innan vikten når marken?
ErJodk skrev:I illustrationen ser du att två krafter verkar på m1, tyngdkraften m1g och en uppåtriktad motståndskraft. Denna motståndskraft är lika stor som m2g då denna massa är det enda som ger upphov till en kraft. Som du säkert vet utför allt som rör sig med en motståndskraft ett arbete. W = F*s. M1 faller på grund av sin potentiella energi, men utför samtidigt ett arbete som gör att den förlorar energi. Detta arbete består av kraften F = m2g som ska lyftas 15cm. Alltså blir arbetet W = m2g * 0.15. Rörelseenergin innan m1 når marken blir då Ek = Ep - W. Om du byter ut Ek i denna ekvation mot 1/2 mv^2 kan du lösa ut V, vilket blir farten för båda massorna.
Förlåt mig men det känns inte som att jag förstår😪
Ebbask skrev:ErJodk skrev:I illustrationen ser du att två krafter verkar på m1, tyngdkraften m1g och en uppåtriktad motståndskraft. Denna motståndskraft är lika stor som m2g då denna massa är det enda som ger upphov till en kraft. Som du säkert vet utför allt som rör sig med en motståndskraft ett arbete. W = F*s. M1 faller på grund av sin potentiella energi, men utför samtidigt ett arbete som gör att den förlorar energi. Detta arbete består av kraften F = m2g som ska lyftas 15cm. Alltså blir arbetet W = m2g * 0.15. Rörelseenergin innan m1 når marken blir då Ek = Ep - W. Om du byter ut Ek i denna ekvation mot 1/2 mv^2 kan du lösa ut V, vilket blir farten för båda massorna.
Förlåt mig men det känns inte som att jag förstår😪
Är det något speciellt som är oklart?
Jag förstår inte allt ihopa kan vi ta det stegvist?
Ebbask skrev:Jag förstår inte allt ihopa kan vi ta det stegvist?
1. Kolla vilka krafter som påverkar systemet. I detta fall har vi 2; de båda vikternas tyngdkraft.
2. Kolla hur vi kan använda energiresonemang. Här har vi en vikt som hänger över marken, och vi kan därav se att vi kan använda potentiell energi. Då det är m1 som hamnar i rörelse använder vi den potentiella energin på denna massan.
3. Kolla om det finns några krafter som bromsar/motverkar den potentiella energin. Vi vet att en annan massa hänger på den andra sidan och att den drar m1 uppåt, m2s tyngdkraft. Denna kommer motverka rörelsen m1 utför.
4. Studera hur den motverkande kraften påverkar rörelsen på m1. Ett arbete utförs då en kraft motverkas under en viss sträcka. Arbete är energi. När arbete utförs förloras därför energi. Enligt W = F * S är arbetet lika stort som sträckan kraften måste motverkas; 15cm, multiplicerat med kraften som motverkas, m2s tyngdkraft.
5. Göra slutgiltiga beräkningar. M1 faller med en motståndskraft, tyngdkraften på m2. Då denna kraft motverkas på en sträcka utförs ett arbete, energi som förloras i fallet och går över till rörelseenergi hos m2. Rörelseenergin innan den rör vid marken för m1 blir därför: Den potentiella energin den hade från början subtraherat med arbetet den utförde då den lyfte m2. Ek = Ep - W, Ek är den kinetiska energin, Ep den potentiella energin för m1 i början och W arbetet som krävdes för att motverka m2s tyngdkraft på sträckan 15cm.
- Tyngdkraften "vill" accelerera vikten m1 neråt. Kraften är m1g.
- Men det som accelereras är inte bara m1, utan även m2 (de sitter ju ihop med ett snöre). Total massa som accelereras är 1,5m1.
- F = ma ger att a = 2g/3.
- Använd formeln v2-v02 = 2as för att beräkna v.