Kraften att fånga fallande bowlingklot

Hur stor acceleration behöver klotet få för att det skall bromsas in på 15 cm?

Smaragdalena skrev:

Hur stor acceleration behöver klotet få för att det skall bromsas in på 15 cm?

Behöver man inte tid (t) för att räkna ut acceleration?

Accelerationen (i detta fall tyngdaccelerationen) är konstant. Bowlingklotet kan falla i 25 minuter till och accelerationen skulle vara densamma.

Truppeduppe skrev:

Accelerationen (i detta fall tyngdaccelerationen) är konstant. Bowlingklotet kan falla i 25 minuter till och accelerationen skulle vara densamma.

Om det hade varit fritt fall, ja, men det är det inte. Läs igenom uppgiften!

Farbrorgul skrev:

En kompis ger dig ett bowlingklot som väger 6 kg genom att släppa så att du får ta emot det i luften. Klotet faller 10 cm innan det kommer i kontakt med dina händer. Du vill bromsa klotet till vila innan det faller ytterligare 15 cm. Med hur stor uppåtriktad kraft måste dina händer verka på klotet för att detta ska ske?

 

Vad har jag gjort för fel?

Min lösning hittills: 

Du har räknat ut den totala mekaniska energin som frigörs när klotet ramlar 25 cm dvs mg*0,25

Sen räknar du ut på sista raden vilket arbete som krävs för att fånga upp den energin på 15 cm, dvs
F*0,15=W => F = mg*0,25/0,15

Så långt gott och väl. När klotet stannat, vilken kraft krävs för att hålla det stilla? Inget arbete bara kraft, jo mg

Svaret borde alltså bli mg(1+0,25/0,15) cirka 160 N

Edit, ett litet förtydligande: För att klotet ska sluta accelerera måste kraften mg sättas in uppåt, då råder kraftbalans och klotet fortsätta med oförminskad hastighet. För att sen stanna det på 15 cm måste det till en kraft till, F =W/s enligt ovan.

Varför lägger du till en etta Ture? Är inte tyngdkraften redan inräknat när man tagit tyngdkraftens arbete över de sista 15 cm (dvs hela 25)?

Hade man tagit endast arbetet som krävs för att kompensera för första 10cm fallet

f = 10mg/15

hade jag varit med på att man behöver lägga till tyngkraften och fått

F = mg + f = mg + 10mg/15  = 25mg/15

Tycker OP gjorde rätt på den delen, men jag ska erkänna att jag tappat min skärpa på sistone.

Jag beskriver lösningen kortfattat som:

$F_{Affe}=mg(1+(\frac{h_{fritt fall}}{h_{broms}}\left)\right)=6g(1+\frac{10}{15})=10g$

Ture tycks beskriva sin lösning som:
$F_{Ture}=mg(1+(\frac{h_{fritt fall}+h_{broms}}{h_{broms}}\left)\right)=6g(1+\frac{25}{15})=16g$

Pröva resp. lösning med att sätta h_broms till ett extremt stort värde. 

Jag har nog tänkt fel, jag köper både Affe Jkpgoch SeriousCephalopods invändningar.

Dags att sova...