4 svar
127 visningar
Gambo 56 – Fd. Medlem
Postad: 3 jan 2021 16:03 Redigerad: 3 jan 2021 16:07

Kraft och energi

En jeep ska köra upp för en mycket brant backe med lutningen 30°. Jeepen väger 1500 kg och motorns verkningsgrad är 30%.

a) Hur stor effekt måste bränslet tillföra för att jeepen ska kunna köra upp för backen i 15 km/h ?

b) Hur stort måste friktionstalet mellan däck och mark vara för att jeepen ska kunna accelerera med 1 m/s² ?

 

a) Jag har löst den med hjälp av facit men en sak förstod jag inte, de räknar med lägesenergin (mgh), istället för rörelseenergin. Bilen är ju i rörelse och då måste man ju ta hänsyn till röresleenergin. Annars tog facit inte heller hänsyn till friktionen o.s.v.  Kan någon förklara var det är så?

"Därför att det är lägesenergin som ändras, om man förutsätter att jeepen kör med konstant fart hela tiden."

Jag såg det här på annan tråd, personen försöker förklara varför man använde lägesenergi och inte rörelseenergi, men jag förstår inte vad hen menar. Menar hen att om något kör med konstant fart på en backe så är det lägesenergin som ändras? Ändras inte rörelseenergin eller är den densamma? 

 

b) Det här är största problemet. 

Jag gjorde komposant uppdelning med hjälp av bilder och fick fram till att.

F1= sin (30)* mgF2= cos(30)*mgFN=F1Ff=FN*μJag trodde att både F1 och Ffriktion verkade nedåt, men enligt facit så är det fel. Utan Ff verkar uppåt. Varför är det så? Borde inte Friktionskraften verka nedåt då bilen åker upp.Annars så forsatt jag så här:Enligt Ff=FN*μ: så kan vi definera friktionen som  cos(30)*mg*μFf-F1 = masen kan man lösa ut μ ur formeln. Jag gjorde med plus och därför fick jag fel, så kan någon förklara var friktionskraften pekar.

 

Tack så mycket på förhand

JohanF 5661 – Moderator
Postad: 3 jan 2021 16:12 Redigerad: 3 jan 2021 16:16

A) Man löser (förmodligen) uppgiften genom att betrakta omfördelning (skillnader) av energier, energiförluster och utfört arbete. Eftersom rörelseenergin är konstant så spelar den inte in i ekvationerna. Friktionen togs inte hänsyn till eftersom det inte förekom friktion enligt uppgiften.

kör bilen med konstant hastighet så är rörelseenergin per definition också konstant.

Gambo 56 – Fd. Medlem
Postad: 3 jan 2021 20:17 Redigerad: 3 jan 2021 20:18
JohanF skrev:

A) Man löser (förmodligen) uppgiften genom att betrakta omfördelning (skillnader) av energier, energiförluster och utfört arbete. Eftersom rörelseenergin är konstant så spelar den inte in i ekvationerna. Friktionen togs inte hänsyn till eftersom det inte förekom friktion enligt uppgiften.

kör bilen med konstant hastighet så är rörelseenergin per definition också konstant.

Men varför kör man inte med rörelseenergin då, istället för lägesenergi? Dvs, jag fick fel svar när jag först körde med rörelseenergin. Alltså jag förstår typ inte varför.

JohanF 5661 – Moderator
Postad: 3 jan 2021 21:01

B) (Såg inte att du behövde hjälp med B också). Jo som du säger, en friktionskraft är ofta motriktad rörelsen och därmed riktad nedåt i det fall man tex hade släpat en låda uppför backen.

Men i fallet med hjul som rullar på ett underlag så måste friktionskraften vara riktad uppåt. Det är med hjälp av friktionskraften som bilens motorkraft "drar" bilen uppför backen.

JohanF 5661 – Moderator
Postad: 3 jan 2021 21:39
Gambo skrev:
JohanF skrev:

A) Man löser (förmodligen) uppgiften genom att betrakta omfördelning (skillnader) av energier, energiförluster och utfört arbete. Eftersom rörelseenergin är konstant så spelar den inte in i ekvationerna. Friktionen togs inte hänsyn till eftersom det inte förekom friktion enligt uppgiften.

kör bilen med konstant hastighet så är rörelseenergin per definition också konstant.

Men varför kör man inte med rörelseenergin då, istället för lägesenergi? Dvs, jag fick fel svar när jag först körde med rörelseenergin. Alltså jag förstår typ inte varför.


Det är enklare att förklara hur facit har gjort om du postar facits uträkning så jag får se den, men det är ändring av potentiell energi och rörelseenergi per tidsenhet som ger effektförbrukningen. Eftersom rörelseenergin  är konstant (ändringen är noll) så behöver man bara räkna på ändringen av potentiell energi.

Me 

Svara
Close