Fysik 1 friktion
Hej, behöver hjälp med att se vad jag gjort fel i denna uppgift som lyder:
En skidåkare startar från vila högst upp på en backe som lutar 11,5 grader mot horisontalplanet. Backen är 180 m lång och friktionskoefficienten mellan snö och skidor är 0,12. Vid slutet av backen blir marken horisontell och friktionskoefficienten är oförändrad. Hur långt glider skidåkaren på den plana delen innan han stannar? Bortse från luftmotståndet.
Svaret ska bli 120 m
Du ser ut att ha delat upp problemet i tre steg:
1. Beräknat höjden på backen. Du får höjden till 36m vilket stämmer. Men försök att inte avrunda så mycket redan här, eftersom avrundningen skulle kunna växa, dock är det inte detta som gör att du får fel svar.
2. Potentiell energi vid startpunkten omvandlas till kinetisk energi + friktionsarbete i backen. Ett fel som du gör är att friktionskraften räknar man ut som friktionskoefficienten gånger normalkraften (du räknar friktionskoefficient gånger tyngdkraft).
3. Här ser du ut att ha resonerat fel. Förklara med ord hur du tänker så rättar vi till det.
...och det här är någon som du inte fortsatt på, eller hur?
JohanF skrev:Du ser ut att ha delat upp problemet i tre steg:
1. Beräknat höjden på backen. Du får höjden till 36m vilket stämmer. Men försök att inte avrunda så mycket redan här, eftersom avrundningen skulle kunna växa, dock är det inte detta som gör att du får fel svar.
2. Potentiell energi vid startpunkten omvandlas till kinetisk energi + friktionsarbete i backen. Ett fel som du gör är att friktionskraften räknar man ut som friktionskoefficienten gånger normalkraften (du räknar friktionskoefficient gånger tyngdkraft).
3. Här ser du ut att ha resonerat fel. Förklara med ord hur du tänker så rättar vi till det.
1. Jag avrundar aldrig i mina beräkningar utan bara när jag skriver ner det, alltså i miniräknaren står det oavrundat fast på pappret är det avrundat.
2. Jag vet att friktionskraften är Fn * μ, däremot tror jag att jag tänkt att friktionsarbete = Fg (mg) * μ * s. Ska rätta till det.
3. Jag har tänkt att i slutet av backen har skidåkaren både kinetisk energi och friktionsvärme. Jag har tänkt att de både energierna tillsammans omvandlas fullständigt till friktionsvärme, då skidåkaren bromsat in helt. Men när jag tänker efter, är det inte bara kinetiska energin som är kvar som blir till friktion? Då friktionsenergin i slutet av backen är bara friktionsenergi..
JohanF skrev:...och det här är någon som du inte fortsatt på, eller hur?
Ja precis, det är irrelevant
Bra! Prova att räkna om så kommer det nog att stämma bättre. Lägg sedan upp det här.
JohanF skrev:Bra! Prova att räkna om så kommer det nog att stämma bättre. Lägg sedan upp det här.
Det blev exakt 120 N, vilket är rätt svar. Däremot skrev jag tyngdkraft istället för normalkraft då den är okänd och jag kan inte räkna ut den (massan är okänd, tänker om jag ska köra någon komposantuppdelning).
Använd rätt enhet på sträckan, meter (vet att det bara är slarvfel...).
Anledningen att du får "rätt" svar även fast du använder tyngdkraften istället för normalkraften vid beräkningen av friktionskraften är eftersom backen har så svag lutning, så de är nästan lika stora. Men det hjälps inte att du får samma svar som facit. Om du gör ett sådant fel så kommer du att få poängavdrag.
Ja, du ska köra komposantuppdelning för att räkna fram normalkraften. Hur hade du gjort ifall massan hade varit känd? Gör precis likadant, men räkna istället med symbol för massan (det har du ju klarat galant hittills). Rita en figur till komposantuppdelningen av skidåkarens tyngdkraft så ser du hur det ska gå till.
JohanF skrev:Använd rätt enhet på sträckan, meter (vet att det bara är slarvfel...).
Anledningen att du får "rätt" svar även fast du använder tyngdkraften istället för normalkraften vid beräkningen av friktionskraften är eftersom backen har så svag lutning, så de är nästan lika stora. Men det hjälps inte att du får samma svar som facit. Om du gör ett sådant fel så kommer du att få poängavdrag.
Ja, du ska köra komposantuppdelning för att räkna fram normalkraften. Hur hade du gjort ifall massan hade varit känd? Gör precis likadant, men räkna istället med symbol för massan (det har du ju klarat galant hittills). Rita en figur till komposantuppdelningen av skidåkarens tyngdkraft så ser du hur det ska gå till.
Jaha, jag hajar! Det var riktigt kul att lösa.
Ja visst är det kul när man plötsligt hajar lite mer än före man satte igång med uppgiften!
Tänk på vid vilket tillfälle du ska använda den lägre normalkraften. I sekvens 2 eller sekvens 3?
Båda sekvenserna, visst? Eller hur menar du?
Nej. Titta på din figur av komposantuppdelningen. Hur ser motsvarande figur ut när skidåkaren är ute på platt mark?
Jaha, när skidåkaren står på plan mark är Fg = Fn, om jag inte har fel. Tyngdkraften är inte lika effektiv när han står på ett lutande plan.
Alltså, borde den normalkraften jag räknat ut via komposantuppdelning användas i sekvens 2, eftersom då står han på ett lutande plan.
Ja, precis!
:D
jalsho skrev:Jaha, när skidåkaren står på plan mark är Fg = Fn, om jag inte har fel. Tyngdkraften är inte lika effektiv när han står på ett lutande plan.
Att tyngdkraften inte är lika "effektiv" på lutande planet är fel ordval. På ett sätt är den mer effektiv på lutande planet eftersom den utför ett arbete på skidåkaren, som gör att skidåkaren ökar farten nedför backen. Eller hur?
Men jag tror jag förstår vad du menar, att tyngdkraften inte är lika "effektiv att skapa skidåkarens normalkraft" på lutande planet. Dvs Var försiktig att använda ordet "effektiv" om du inte talar om på vilket sätt något är effektivt.
JohanF skrev:jalsho skrev:Jaha, när skidåkaren står på plan mark är Fg = Fn, om jag inte har fel. Tyngdkraften är inte lika effektiv när han står på ett lutande plan.
Att tyngdkraften inte är lika "effektiv" på lutande planet är fel ordval. På ett sätt är den mer effektiv på lutande planet eftersom den utför ett arbete på skidåkaren, som gör att skidåkaren ökar farten nedför backen. Eller hur?
Men jag tror jag förstår vad du menar, att tyngdkraften inte är lika "effektiv att skapa skidåkarens normalkraft" på lutande planet. Dvs Var försiktig att använda ordet "effektiv" om du inte talar om på vilket sätt något är effektivt.
Jo precis, jag tänkte först skriva att tyngdkraften inte är lika stor eller tung men det lät också fel. Tack så mycket!