Hur kan detta bli fel svar (Fysik/Fysik 1)

Du har räknat rätt på effektbehovet vid 14 graders lutning. Däremot har du räknat fel på effektbehovet vid plan mark.

Vid körning på plan mark borde du väl kunna använda samma uträkningsstrategi som du har använt vid 14 graders lutning, eller hur, med skillnaden att du anpassar lutningsvinkeln till den plana körningen?

Fundera lite på detta. Fundera speciellt på varför du får det svar du får vid plan körning med den föreslagna lösningsstrategin. Fråga gärna igen om du behöver.

Kan det vara så att jag blandar momentan effekt, med effekt

Uppgiften är enklare än så. Man behöver bara bry sig om effekten som behövs för att lyfta bilen en viss sträcka på en viss tid.

Tillägg: 31 dec 2022 10:10

Ditt P2 är en energi, inte en effekt, så det kan inte bli rätt. Kontrollera att enheterna stämmer.

AlexanderJansson skrev:
Kan det vara så att jag blandar momentan effekt, med effekt

Nä, men du har räknat ut bilens kinetiska energi i det plana fallet. Effekt är energiändring per tidsenhet. Och man kan inte jämföra äpplen med päron.

Eftersom du använde dig av en så elegant lösningsstrategi för P1, så tänkte jag att det enklaste vore att använda samma formel men dra ner lutningsvinkeln till 0grader vid beräkning av P2, och därefter fundera varför du får den effekten vid plan körning.

JohanF skrev:
AlexanderJansson skrev:
Kan det vara så att jag blandar momentan effekt, med effekt

Nä, men du har räknat ut bilens kinetiska energi i det plana fallet. Effekt är energiändring per tidsenhet. Och man kan inte jämföra äpplen med päron.

Eftersom du använde dig av en så elegant lösningsstrategi för P1, så tänkte jag att det enklaste vore att använda samma formel men dra ner lutningsvinkeln till 0grader vid beräkning av P2, och därefter fundera varför du får den effekten vid plan körning.

Ja det bör ju fungera om P1 stämmer

AlexanderJansson skrev:
JohanF skrev:
AlexanderJansson skrev:
Kan det vara så att jag blandar momentan effekt, med effekt

Nä, men du har räknat ut bilens kinetiska energi i det plana fallet. Effekt är energiändring per tidsenhet. Och man kan inte jämföra äpplen med päron.

Eftersom du använde dig av en så elegant lösningsstrategi för P1, så tänkte jag att det enklaste vore att använda samma formel men dra ner lutningsvinkeln till 0grader vid beräkning av P2, och därefter fundera varför du får den effekten vid plan körning.

Ja det bör ju fungera om P1 stämmer

ska testa

JohanF skrev:
AlexanderJansson skrev:
Kan det vara så att jag blandar momentan effekt, med effekt

Nä, men du har räknat ut bilens kinetiska energi i det plana fallet. Effekt är energiändring per tidsenhet. Och man kan inte jämföra äpplen med päron.

Eftersom du använde dig av en så elegant lösningsstrategi för P1, så tänkte jag att det enklaste vore att använda samma formel men dra ner lutningsvinkeln till 0grader vid beräkning av P2, och därefter fundera varför du får den effekten vid plan körning.

Tjena, jag får rätt svar efter jag räknat ut effekten för det lutande planet, sedan tar minus 0 då vinkeln 0 ger 0 i kraft. Det låter knepigt då effekten i bilen fortfarande bör existera när den åker på ett horizontelt med x axelns plan.

Vänta nu vet jag, eftersom vi bortser ifrån friktionen så, gör plan mark att effekten bara utförs engång sedan glider den fram i all oändlighet, medan på ett lutande plan så dras den bak av gravitationen

Precis!

Men du hade ett väldigt bra resonemang när du beräknade P1, att kraftkomposanten är noll vid körning i konstant hastighet, så jag tyckte det var lika bra att spinna vidare på det.

Däremot hade ju bilmotorn varit tvungen att utveckla effekt även vid konstant hastighet på plan mark, om man hade lagt till friktionskrafterna som gör att kraftkomposanten hade varit skilld från noll (luftmotstånd, rullfriktion mot vägbanan etc)

JohanF skrev:
Precis!

Men du hade ett väldigt bra resonemang när du beräknade P1, att kraftkomposanten är noll vid körning i konstant hastighet, så jag tyckte det var lika bra att spinna vidare på det.

Däremot hade ju bilmotorn varit tvungen att utveckla effekt även vid konstant hastighet på plan mark, om man hade lagt till friktionskrafterna som gör att kraftkomposanten hade varit skilld från noll (luftmotstånd, rullfriktion mot vägbanan etc)

PRECIS. Det var bra att du fick mig att inse att plan mark och 0 grader vinkel hör ihop, har aldrig sätt det på de sättet, konstigt nog. Går från en triangel till ett streck då om jag minns trigometri rättt

Angående Lagunas kommentar. Jo, det hade gått precis lika bra att räkna med ändringar i lägesenergi och kinetisk energi. Och utnyttja att effekt=energiändring per tidsenhet.

Uträkningarna hade blivit identiska, men tankebanorna lite annorlunda. Prova gärna det också, det underlättar förståelsen hur olika fysikaliska modeller hänger samman.

Skulle det bli samma ekvation då t variabeln tar ut sig själv, eller för att svaret är E/t

AlexanderJansson skrev:
Skulle det bli samma ekvation då t variabeln tar ut sig själv, eller för att svaret är E/t

Ja, man får räkna hur långt uppåt bilen kommer på tiden t, och sedan kommer t att ta ut sig själv som du säger.

JohanF skrev:
AlexanderJansson skrev:
Skulle det bli samma ekvation då t variabeln tar ut sig själv, eller för att svaret är E/t

Ja, man får räkna hur långt uppåt bilen kommer på tiden t, och sedan kommer t att ta ut sig själv som du säger.

Jag är glad att du tog din tid, att förklara sådär djup gående, samt att du tog möjligheten att fullfölja den lösningen som jag föreslagit. Jag känner att jag lärt mig mer på just denna uppgift än de andra jag gjort denna veckan. Och jag ska defenetivt försöka mig på att räkna med lagunas lösning också, för att precis som du säger, det har mer med hur energins samband verkar på fysikaliska modeller.

AlexanderJansson skrev:
Och jag ska defenetivt försöka mig på att räkna med lagunas lösning också,

Gör absolut det. En sådan lösning sparar massor av värdefull tid.

Yngve skrev:
AlexanderJansson skrev:
Och jag ska defenetivt försöka mig på att räkna med lagunas lösning också,

Gör absolut det. En sådan lösning sparar massor av värdefull tid.

Varför skulle någon av metoderna ta längre tid än den andra? Exakt samma räkneoperationer.
Jag skulle säga att snabbaste metoden är den som triggas först i ens tankar.
Bästa metoden är den som ger rätt svar och ger störst ökning av ens förståelse.
Högst individuellt alltså.

Ett problem om man ska räkna ut effekten på plan mark är att man måste införa luftmotstånd. Utan det så skulle bilen accelerera.

Yngve skrev:
AlexanderJansson skrev:
Och jag ska defenetivt försöka mig på att räkna med lagunas lösning också,

Gör absolut det. En sådan lösning sparar massor av värdefull tid.

Jag tror att jag har räknat ut uppgiften på det sättet ni menar, men jag anser dock att båda lösningar tar lika lång tid... Här har vi de båda lösningarna. Hoppas det framgår tydligt vilken lösning som använder sig av P=FV, och vilken som är lagunas P=ET lösning. Och om det finns en smartare och snabbare lösning säg det.

AlexanderJansson skrev:

Jag tror att jag har räknat ut uppgiften på det sättet ni menar, men jag anser dock att båda lösningar tar lika lång tid... Här har vi de båda lösningarna. Hoppas det framgår tydligt vilken lösning som använder sig av P=FV, och vilken som är lagunas P=ET lösning. Och om det finns en smartare och snabbare lösning säg det.

Den lösning jag tänkte på är följande:

Den vertikala hastigheten är $\frac{50}{3,6}\cdot\sin(14^{\circ})$ m/s.

Det betyder att bilen varje sekund lyfts $h=\frac{50}{3,6}\cdot\sin(14^{\circ})$ meter uppåt.

Bilen ökar då sin potentiella energi med $mgh\approx1500\cdot9,82\cdot\frac{50}{3,6}\cdot\sin(14^{\circ})\approx49,5$ kJ varje sekund.

Effekten som krävs för denna stigning är alltså ungefär 49,5 kW.

Ovanstående lösningar är i mina ögon mer komplicerade.

Yngve skrev:
AlexanderJansson skrev:

Jag tror att jag har räknat ut uppgiften på det sättet ni menar, men jag anser dock att båda lösningar tar lika lång tid... Här har vi de båda lösningarna. Hoppas det framgår tydligt vilken lösning som använder sig av P=FV, och vilken som är lagunas P=ET lösning. Och om det finns en smartare och snabbare lösning säg det.

Den lösning jag tänkte på är följande:

Den vertikala hastigheten är $\frac{50}{3,6}\cdot\sin(14^{\circ})$ m/s.

Det betyder att bilen varje sekund lyfts $h=\frac{50}{3,6}\cdot\sin(14^{\circ})$ meter uppåt.

Bilen ökar då sin potentiella energi med $mgh\approx1500\cdot9,82\cdot\frac{50}{3,6}\cdot\sin(14^{\circ})\approx49,5$ kJ varje sekund.

Effekten som krävs för denna stigning är alltså ungefär 49,5 kW.

Ovanstående lösningar är i mina ögon mer komplicerade.

JA den jag visade på en av bilderna

AlexanderJansson skrev:

JA den jag visade på en av bilderna

Menar du den med F_x1, F_x2, P₁, P₂ och P_s?

Yngve skrev:
AlexanderJansson skrev:

JA den jag visade på en av bilderna

Menar du den med F_x1, F_x2, P₁, P₂ och P_s?

Nej, den andre

Bra jobbat! Förklara gärna med ord hur du resonerar också (ungefär som du gjorde i trådstarten). Egen whiteboard? Det borde fler inse fördelen med när man testar olika ideer. Och figur renskriver du sedan, eller hur?

I "energändring-per-tidsehet-metoden" lyckas du inte riktigt beskriva sambandet mellan energi och effekt. Det är ändringen av energi under en tid, som är effekt. Iom det så kan du direkt glömma den kinetiska energin, eftersom den är konstant (ändras inte.

Sedan använder du tiden en sekund vid ett ställe, men tiden t vid ett annat.

AlexanderJansson skrev:

Nej, den andre

Jaha, den här?

Yngve skrev:
AlexanderJansson skrev:

Nej, den andre

Jaha, den här?

Ja

JohanF skrev:
Bra jobbat! Förklara gärna med ord hur du resonerar också (ungefär som du gjorde i trådstarten). Egen whiteboard? Det borde fler inse fördelen med när man testar olika ideer. Och figur renskriver du sedan, eller hur?

I "energändring-per-tidsehet-metoden" lyckas du inte riktigt beskriva sambandet mellan energi och effekt. Det är ändringen av energi under en tid, som är effekt. Iom det så kan du direkt glömma den kinetiska energin, eftersom den är konstant (ändras inte.

Sedan använder du tiden en sekund vid ett ställe, men tiden t vid ett annat.

Jasså förlåt om jag missat grejen. Sorry yngve, verkar som att vi ej har identiska lösningar.

Tillägg: 1 jan 2023 12:06

Nehepp, har dubbel checkat våra två lösningar yngve och det är faktiskt identiska.

Jag köpte White boarden i julklapp till mig själv xD. Det är ju det skönaste som finns.

AlexanderJansson skrev:
JohanF skrev:
Bra jobbat! Förklara gärna med ord hur du resonerar också (ungefär som du gjorde i trådstarten). Egen whiteboard? Det borde fler inse fördelen med när man testar olika ideer. Och figur renskriver du sedan, eller hur?

I "energändring-per-tidsehet-metoden" lyckas du inte riktigt beskriva sambandet mellan energi och effekt. Det är ändringen av energi under en tid, som är effekt. Iom det så kan du direkt glömma den kinetiska energin, eftersom den är konstant (ändras inte.

Sedan använder du tiden en sekund vid ett ställe, men tiden t vid ett annat.

Jasså förlåt om jag missat grejen. Sorry yngve, verkar som att vi ej har identiska lösningar.

Jo ni har ganska identiska lösningar. Men ni pratar förbi varandra lite... Yngve bryr sig inte om den kinetiska energin, eftersom han redan ser att den inte ändras, och därigenom inte bidrar till effekten.

JohanF skrev:
AlexanderJansson skrev:
JohanF skrev:
Bra jobbat! Förklara gärna med ord hur du resonerar också (ungefär som du gjorde i trådstarten). Egen whiteboard? Det borde fler inse fördelen med när man testar olika ideer. Och figur renskriver du sedan, eller hur?

I "energändring-per-tidsehet-metoden" lyckas du inte riktigt beskriva sambandet mellan energi och effekt. Det är ändringen av energi under en tid, som är effekt. Iom det så kan du direkt glömma den kinetiska energin, eftersom den är konstant (ändras inte.

Sedan använder du tiden en sekund vid ett ställe, men tiden t vid ett annat.

Jasså förlåt om jag missat grejen. Sorry yngve, verkar som att vi ej har identiska lösningar.

Jo ni har ganska identiska lösningar. Men ni pratar förbi varandra lite... Yngve bryr sig inte om den kinetiska energin, eftersom han redan ser att den inte ändras, och därigenom inte bidrar till effekten.

Okej, så yngves lösning, var ej ett exempel av lagunas lösning. Där energins beskrivs används. Eller, hur kan man lösa denna uppgift där man beskriver hur energin verkar på fysiksa modeller.

Jodå. Det mesta är rätt av alla här. Det blir bara lite förvirrat med många kockar. Grejen är att eftersom hastigheten är konstant överallt, så kan man ta en genväg i energiomsättningsresonemanget så att man bara tittar på hur den potentiella energin förändras under tiden t (eller under 1 sek som Yngve räknade med).

Och det är faktumet att kinetiska energin inte ändras som gör att beräkningarna faller ut som identiska som i metoden där man räknar effekten som kraft gånger hastighet. Jag kan visa lite senare idag.

JohanF skrev:
Jodå. Det mesta är rätt av alla här. Det blir bara lite förvirrat med många kockar. Grejen är att eftersom hastigheten är konstant överallt, så kan man ta en genväg i energiomsättningsresonemanget så att man bara tittar på hur den potentiella energin förändras under tiden t (eller under 1 sek som Yngve räknade med).

Och det är faktumet att kinetiska energin inte ändras som gör att beräkningarna faller ut som identiska som i metoden där man räknar effekten som kraft gånger hastighet. Jag kan visa lite senare idag.

Så det skulle va smidigare att skriva en kort mening, att effekten blir 0 direkt, bara för att det är så självfallet då hastigheten var konstant ifrån början.

JohanF skrev:
Jodå. Det mesta är rätt av alla här. Det blir bara lite förvirrat med många kockar. Grejen är att eftersom hastigheten är konstant överallt, så kan man ta en genväg i energiomsättningsresonemanget så att man bara tittar på hur den potentiella energin förändras under tiden t (eller under 1 sek som Yngve räknade med).

Och det är faktumet att kinetiska energin inte ändras som gör att beräkningarna faller ut som identiska som i metoden där man räknar effekten som kraft gånger hastighet. Jag kan visa lite senare idag.

Har redan gjort Fv lösningen på en av bilderna tror jag...

AlexanderJansson skrev:
JohanF skrev:
Jodå. Det mesta är rätt av alla här. Det blir bara lite förvirrat med många kockar. Grejen är att eftersom hastigheten är konstant överallt, så kan man ta en genväg i energiomsättningsresonemanget så att man bara tittar på hur den potentiella energin förändras under tiden t (eller under 1 sek som Yngve räknade med).

Och det är faktumet att kinetiska energin inte ändras som gör att beräkningarna faller ut som identiska som i metoden där man räknar effekten som kraft gånger hastighet. Jag kan visa lite senare idag.

Så det skulle va smidigare att skriva en kort mening, att effekten blir 0 direkt, bara för att det är så självfallet då hastigheten var konstant ifrån början.

Ja, ibland är det smidigare att argumentera med ord än med formler

AlexanderJansson skrev:
JohanF skrev:
Jodå. Det mesta är rätt av alla här. Det blir bara lite förvirrat med många kockar. Grejen är att eftersom hastigheten är konstant överallt, så kan man ta en genväg i energiomsättningsresonemanget så att man bara tittar på hur den potentiella energin förändras under tiden t (eller under 1 sek som Yngve räknade med).

Och det är faktumet att kinetiska energin inte ändras som gör att beräkningarna faller ut som identiska som i metoden där man räknar effekten som kraft gånger hastighet. Jag kan visa lite senare idag.

Har redan gjort Fv lösningen på en av bilderna tror jag...

Jo, jag vet. Jättebra!

JohanF skrev:
AlexanderJansson skrev:
JohanF skrev:
Jodå. Det mesta är rätt av alla här. Det blir bara lite förvirrat med många kockar. Grejen är att eftersom hastigheten är konstant överallt, så kan man ta en genväg i energiomsättningsresonemanget så att man bara tittar på hur den potentiella energin förändras under tiden t (eller under 1 sek som Yngve räknade med).

Och det är faktumet att kinetiska energin inte ändras som gör att beräkningarna faller ut som identiska som i metoden där man räknar effekten som kraft gånger hastighet. Jag kan visa lite senare idag.

Har redan gjort Fv lösningen på en av bilderna tror jag...

Jo, jag vet. Jättebra!

Kung då har jag koll på grejerna! Tack för hjälpen. Är förmodligen tillbaka inom kort på enb ny tråd.

AlexanderJansson skrev:

Okej, så yngves lösning, var ej ett exempel av lagunas lösning. Där energins beskrivs används. Eller, hur kan man lösa denna uppgift där man beskriver hur energin verkar på fysiksa modeller.

Mitt lösningsförslag är baserat på hur den potentiella energin ändras. Jag tror att det var det Laguna menade i kommentar #4.

AlexanderJansson skrev:
JohanF skrev:
Jodå. Det mesta är rätt av alla här. Det blir bara lite förvirrat med många kockar. Grejen är att eftersom hastigheten är konstant överallt, så kan man ta en genväg i energiomsättningsresonemanget så att man bara tittar på hur den potentiella energin förändras under tiden t (eller under 1 sek som Yngve räknade med).

Och det är faktumet att kinetiska energin inte ändras som gör att beräkningarna faller ut som identiska som i metoden där man räknar effekten som kraft gånger hastighet. Jag kan visa lite senare idag.

Så det skulle va smidigare att skriva en kort mening, att effekten blir 0 direkt, bara för att det är så självfallet då hastigheten var konstant ifrån början.

Om uppgiften har fått dig att tro att en bilmotor utvecklar effekten 0 W på plan mark så har du blivit lurad.

Laguna skrev:
AlexanderJansson skrev:
JohanF skrev:
Jodå. Det mesta är rätt av alla här. Det blir bara lite förvirrat med många kockar. Grejen är att eftersom hastigheten är konstant överallt, så kan man ta en genväg i energiomsättningsresonemanget så att man bara tittar på hur den potentiella energin förändras under tiden t (eller under 1 sek som Yngve räknade med).

Och det är faktumet att kinetiska energin inte ändras som gör att beräkningarna faller ut som identiska som i metoden där man räknar effekten som kraft gånger hastighet. Jag kan visa lite senare idag.

Så det skulle va smidigare att skriva en kort mening, att effekten blir 0 direkt, bara för att det är så självfallet då hastigheten var konstant ifrån början.

Om uppgiften har fått dig att tro att en bilmotor utvecklar effekten 0 W på plan mark så har du blivit lurad.

Nej då, absolut inte, den startar i en konstant hastighet, och då friktionen är icke existent så behöver den inte använda någon energi efter det.

Tillägg: 1 jan 2023 13:53

ELLER????

Sambandet mellan energi och effekt är effekt = energiändring per tidsenhet. Jag använder tecknet delta för att visa att det handlar om en ändring.

Att den kinetiska energin inte ändras är ganska lätt att inse, därför ger den ingen effekt

$P_{k} = \frac{∆ E_{k}}{∆ t} = \frac{E_{k (s l u t)} - E_{k (s t a r t)}}{t_{s l u t} - t_{s t a r t}} = 0$ (det kunde man lika gärna argumentera för med ord, vilket hade varit lättare)

$P_{p} = \frac{∆ E_{p}}{∆ t} = \frac{E_{p (s l u t)} - E_{p (s t a r t)}}{∆ t} = \frac{m g h_{s l u t} - m g h_{s t a r t}}{∆ t} = \frac{m g \cdot ∆ h}{∆ t}$

men $∆ h$ , den vertikala höjden som bilen förflyttat sig under tiden $∆ t$ , kan också skrivas med hjälp av bilens hastighet $v$ , som

$∆ h = v \cdot ∆ t \cdot \sin (14 °)$ . Alltså

$P_{p} = \frac{m g \cdot ∆ h}{∆ t} = \frac{m g \cdot v \cdot ∆ t \cdot \sin (14 °)}{∆ t} = m g v \sin (14 °)$

Vilket ju är identiskt med om man hade räknat Effekt=kraft*hastighet (kraften i hastighetens riktning).

Om nu hastigheten INTE hade varit konstant under förloppet, så hade uppgiften blivit betydligt krångligare. Då skulle jag definitivt ha försökt med något slags energiförändringsresonemang. Ofta får man lite ledtrådar av uppgiften. Om uppgiften tex hade specat enbart start- och sluttillstånd och ville ha en medeleffekt (uppgiften måste dessutom då speca ett $∆ t$ ).

AlexanderJansson skrev:
Laguna skrev:
AlexanderJansson skrev:
JohanF skrev:
Jodå. Det mesta är rätt av alla här. Det blir bara lite förvirrat med många kockar. Grejen är att eftersom hastigheten är konstant överallt, så kan man ta en genväg i energiomsättningsresonemanget så att man bara tittar på hur den potentiella energin förändras under tiden t (eller under 1 sek som Yngve räknade med).

Och det är faktumet att kinetiska energin inte ändras som gör att beräkningarna faller ut som identiska som i metoden där man räknar effekten som kraft gånger hastighet. Jag kan visa lite senare idag.

Så det skulle va smidigare att skriva en kort mening, att effekten blir 0 direkt, bara för att det är så självfallet då hastigheten var konstant ifrån början.

Om uppgiften har fått dig att tro att en bilmotor utvecklar effekten 0 W på plan mark så har du blivit lurad.

Nej då, absolut inte, den startar i en konstant hastighet, och då friktionen är icke existent så behöver den inte använda någon energi efter det.

Tillägg: 1 jan 2023 13:53

ELLER????

Det där är en ju en väldigt relevant synpunkt som man kan resonera vidare om i en sådan här uppgift där redovisningen är viktig. Man kan ju argumentera att friktion bortses ifrån vid beräkningarna. Men det står inte i uppgiften att man ska det. Alternativt att man antar att friktionen är lika stor i de båda fallen. Det är ju bara skillnader som man räknar på i uppgiften så resultatet påverkas inte av det. Antagligen är det så uppgiftförfattaren vill att man ska resonera.