Fritt fall
Hej!
Jag behöver hjälp med denna uppgift:
En sten släpps från ett hustak och faller fritt lodrätt neråt. På sin väg använder den 0,10 s för att passera ett 2,0 m högt fönster. Hur långt föll stenen innan den nådde fönstret?
Jag har börjat med att beräkna vilken hastighet stenen har när det passerar fönstret, 2,0 m/0,10 s= 20 m/s . Dock vet jag inte hur jag ska gå vidare med uppgiften. Därför skulle jag uppskatta lite vägledning samt hur jag bör tänka!
Tack på förhand
Nja,
du har beräknat medelhastigheten för stenen när den passerar fönstret. Tänk på att stenen accelererar hela tiden.
Du har väl ritat en bild? Om inte: Gör det!
Antag att avstånd tak till fönsters ovankant är a meter, ochj att tiden är b sekunder
Då vet vi att underkanten är a+2 meter, och tiden b+0,1 s.
Använd formlerna för likformig acc rörelse och försök använda dig av ovanstående. Vad kommer du fram till?
Det där är stenens medelhastighet, men det ger oss inte så mycket information att jobba vidare med.
Använd formlerna för likformigt accelererad rörelse (även kallat rätlinjig rörelse). Då kan du räkna ut stenens hastighet när den kommer fram till fönstret.
När du vet den hastigheten kan du utnyttja energiprincipen och att kinetisk energi + potentiell energi är konstant i samtliga ögonblick under fallet för att räkna ut fallsträckan innan fönstret.
Jag har ännu inte kommit till kapitlet med energi, därför kommer jag enbart använda mig av formlerna som finns i kapitlet för rörelse i min lärobok, Ergo. I de formlerna behöver jag dock använda utgångshastigheten, men det står inte med i uppgiften.
Så här har jag gjort:
s= sträckan i meter innan den passerar fönstret t= tiden i sekunder innan den passerar fönstret
s+2 = v0 (t + 0,1) + (9,82(t+0,1)2 /2)
Vilka andra formler kan jag använda mig av för att att ta reda på de okända variablerna? Jag tänkte att jag kunde använda mig av hastigheten 20 m/s som V i formeln v= v0 + at men om det endast är medelhastigheten så kanske svaret blir felaktigt?
Utgångshastigheten är noll.
Du kan använda formeln s = 0,5*gt^2
Dels när stenen är vid fönstrets överkant, dels vid underkanten.
