Med vilken hastighet ska stenens skickas iväg? (Friktion)

Hej!

"Maria Prytz spelar curling och skall skicka iväg stenen längs isen så att den
stannar i det så kallade boet. Boet ligger 31 m från den punkt varifrån hon skickar
iväg stenen. Friktionskraften är konstant 1,6 N och stenen väger 19,5 kg.
Med vilken hastighet skall Maria skicka iväg stenen?"

Jag vet att stenens tyngdkraft är 19,5*9,82=191 N, Friktionskoefficienten 1,6/191=0,008

Men jag vet inte vad jag ska göra med den informationen för att ta reda på farten. Vet inte vilken av formlerna jag ska använda.

Mvh,

Hampus

Du har en horisontell rörelse som bromsas av en konstant kraft. Eftersom den bromsande kraften är konstant så är accelerationen (retardationen) konstant.

Jag skulle rita en v/t-graf som visar hur stenen bromsar in från ursprungshastigheten till stillastående.

Du vet lutningen på grafen och du vet hur stor arean under grafen ska vara. Då kan du bestämma ursprungshastigheten.

Kommer du vidare då?

Om du har lärt dig om energins bevarande och mekaniskt arbete rekommenderar jag dig att använda det.

Rörelseenergin när hon släpper stenen = det arbete som friktionskraften uträttar under de 31 metrarna

Yngve skrev:
Du har en horisontell rörelse som bromsas av en konstant kraft. Eftersom den bromsande kraften är konstant så är accelerationen (retardationen) konstant.

Jag skulle rita en v/t-graf som visar hur stenen bromsar in från ursprungshastigheten till stillastående.

Du vet lutningen på grafen och du vet hur stor arean under grafen ska vara. Då kan du bestämma ursprungshastigheten.

Kommer du vidare då?

Hur gör jag ett v/t diagram när jag inte vet tiden och jag inte vet hastigheten? Jag vet ju endast att sträckan är 31m?

Ture skrev:
Om du har lärt dig om energins bevarande och mekaniskt arbete rekommenderar jag dig att använda det.

Rörelseenergin när hon släpper stenen = det arbete som friktionskraften uträttar under de 31 metrarna

Så rörelseenergin= $19, 5 * v^{2} / 2$ = $\sqrt{E_{p}} = 9, 75 v$ och friktionskraften är 1,6 N

Ska alltså 9,75*v=1,6? Men det är fel så jag vet inte ritkigt var jag hamnar snett

Ambalrith skrev:
Ture skrev:
Om du har lärt dig om energins bevarande och mekaniskt arbete rekommenderar jag dig att använda det.

Rörelseenergin när hon släpper stenen = det arbete som friktionskraften uträttar under de 31 metrarna

Så rörelseenergin= $19, 5 * v^{2} / 2$ = $\sqrt{E_{p}} = 9, 75 v$ och friktionskraften är 1,6 N

Ska alltså 9,75*v=1,6? Men det är fel så jag vet inte ritkigt var jag hamnar snett

Nej inte riktigt, mekaniska arbetet är kraft*väg

alltså

mv²/2 = 1,6*31

Ambalrith skrev:

Hur gör jag ett v/t diagram när jag inte vet tiden och jag inte vet hastigheten? Jag vet ju endast att sträckan är 31m?

Kalla ursprungshastigheten v₀ och tidpunkten då stenen stannar t₁, se bild.

Då gäller att arean A = t₁v₀/2 = 31 m.

Samtidigt vet du att linjens lutning är a = -v₀/t₁ = F/m = -1,6/19,5.

Det ger dig två samband med vars hjälp du kan beräkna v₀.

Men den lösning som Ture föreslår är enklare.

Ja, så:

19,5*v²/2=49,6

19,5*v²=99,2

v²=5,11

$\sqrt{5, 11}$ =2,26

2,26m/s

Ska hon skicka iväg kulan med 2,26m/s eller är det genomsnitts hastigheten då? Behöver jag inte räkna med att kulan bromsas under resans gång för att få ett korrekt svar?

du har fått fram svaret.

Rörelseenergin i stenen vid startpunkten omvandlas under färden fram till bot till värme genom friktion mot isen.

Friktionskraftens arbete F*s är precis lika stor som rörelseenergin var från början, eftersom stenen står still i slutet av rörelsen.

Hej! Vilken bok fick du den här uppgiften ifrån?

delama skrev:
Hej! Vilken bok fick du den här uppgiften ifrån?

Om jag minns rätt var det från övningsuppgifter inför slutprovet i Fysik 1a

Svara

Visa senaste svar