Krafter - Atmosfear
Hejhej! Finns en uppgift jag fastnat på som handlar om att rita och bestämma storleken på krafter som verkar under olika fall på attraktionen Atmosfear. Personen som krafterna verkar på antar vi väger 55 kg och attraktionen bromsar in med 1.8 m/s2 då den närmar sig tornets topp.
Jag har kommit fram till att Fg= mg = 55 * 9.82 = 540.1 N ≈0.54 kN. Tänker också att om attraktionen rörde sig med konstant hastighet uppåt eller var stilla på toppen hade FN i detta fall varit lika stort som Fg i och med att Fres=0 (N1). Däremot finns acceleration som ska påverka FN på något sätt, saken är den att jag inte vet hur. Hade någon varit snäll och hjälpt till?
Tack på förhand!
Personen som närmar sig attraktionens topp har en nedåtriktad acceleration vars storlek är 1,8 m/s2.
Med hjälp av Fres = m*a kan du nu beräkna den resulterande kraftens riktning och storlek.
Denna resulterande kraft uthör summan av alla krafter som påverkar personen.
Visa bilden du har ritat och där du har satt ut alla krafter som ppverkar personen, så tar vi det vidare därifrån.
Hur är uppgiften formulerad?
Hängde med på det du sa och fortsatte beräkningen enligt det. Kom fram till detta! 441 N = 0.44 kN vilket är rätt svar. Men jag blir fundersam över minustecknet. Det innebär väl bara att kraften är i motsatt riktning gentemot de övriga krafter?
Du har skrivit att accelerationen är 1,8 m/s2 riktad uppåt, men det stämmer inte. Den är riktad neråt. Annars skulle ju attraktionen inte bromsa in utan istället fortsätta uppåt utan stopp.
Snygg bild förresten! Tydligt och bra.
Just det! Tänkte inte på det alls, ska anteckna ner det. Blir detta då "felkällan" bakom minustecknet?
Dr.scofield skrev:Just det! Tänkte inte på det alls, ska anteckna ner det. Blir detta då "felkällan" bakom minustecknet?
Börja med att definiera vilken riktning som är positiv.
Om vi säger att positiv riktning är uppåt så gäller det att
- Tyngdkraften Fg=-mg
- Resulterande kraften Fres=-1,8m
Eftersom
Fres=Fg+FN
så får vi att normalkraften
FN=Fres-Fg=
=-1,8m+mg=m(g-1,8)
Vi får alltså att de två krafter som påverkar personen är
- Fg≈-540 N
- FN≈441 N
======
Om vi istället säger att positiv riktning är neråt så får vi samma resultat, fast med omvända tecken, eftersom vi då har att Fg=mg och att Fres=1,8m. Alla uträkningar görs sedan på samma sätt.
Tack för ditt utförliga svar! Låter logiskt när man får det förklarat för sig. I facit la jag inte märke till att "uppåt" och "nedåt" betydde samma sak som att skriva storleken på krafterna med motsatta tecken, i och med att de inte gjorde det. Nu vet jag!
I sista delen av uppgiften frågar de efter krafterna som verkar när attraktionen bromsar in med 30 m/s2 då den närmar sig foten på tornet. Jag vet redan att Fg = 540.1 N och att eftersom bromsningen sker nedåt, dvs i samma riktning som tyngdkraften, så ska de adderas:
Facceleration = ma = 55 * 30 = 1650 N
Ftot = Facceleration + Fg = 1650 + 540.1 = 2190.1 N
Det jag fastnade för här är återigen FN. Innan använde vi Fres för att bestämma den. Men nu blir det lite svårare att komma på hur uttrycket för den ska tecknas känner jag.
Här gör du på precis samma sätt som i den första delen:
Börja med att tolka uppgiftstexten: Eftersom attraktionens inbromsning under nedfarten är 30 m/s2 så är den accelerationen uppåtriktad.
Bestäm och skriv nu tydligt i din lösning vilken riktning du definierar att vara positiv: Uppåt eller neråt?
Sätt sedan, baserat på detta, upp det du vet om krafterna:
- Tyngdkraften ör plus eller minus mg
- Resulterande kraften är minus eller plus 30m
Fortsatta räkningar precis som tidigare, dvs Fres=Fg+FN och så vidare.
Okejokej! Tackar så mycket för all din hjälp, ursäkta att det tog så långt tid. Tackar återigen!
Inga problem alls!
Hoppas du ser att de viktiga delarna är
- att rita en skiss och i den tydligt definera och visa vilken riktning som är positiv,
- att baserat på detta beslut, sätta upp uttryck för det vi vet om accelerationen och/eller krafterna
- att sätta upp det generella sambandet "Den resulterande kraften är lika med summan av alla ingående krafter"
Sedan bara räkna med hjälp av F = m*a.
Du behöver nu inte längre bekymra dig om plus- eller minustecken. Allt det är redan omhändertaget genom de första punkterna.
Jajamen! Antecknar ner det hela nu. Tack så himla mycket!