Räkna ut bromskraften (luftmotstånd och friktion)
Hej,
Uppskattar gärna hjälp med en fråga. Först och främst är det korrekt att här ska jag räkna ut bromskraften (luftmotstånd och friktion)? Samt hur vet jag vilka formler jag ska använda mig av här?
En cyklist rullar nerför en 120 m lång backe. Pa backkrönet har cyklisten hastigheten 5,0 m/s. I slutet av backen har hastigheten ökat till 9,5 m/s. Hur stor är bromskraften (luftmotstånd och friktion) under färden nedför backen? Backen är 6,0 m hög och cykel och cyklist väger tillsammans 85 kg.
Tack på förhand!
Det är ofta bra att räkna ut rörelseenergin i olika lägen.
Börja med att rita upp en bild av stuationen. Lägg upp bilden här.
Då är nästa steg att göra som Laguna föreslog.
Alltså rörelseenergin för V1 och V2, förstår jag det rätt då?
Tillägg: 7 sep 2022 09:03
Såhär?
Tillägg: 7 sep 2022 09:04
Rätteligen är V1 = 1kJ?
Tillägg: 7 sep 2022 09:18
Förlåt om det blir rörigt, men inte kJ utan endast J*
De lösningarna jag kommer fram till är:
Alternativ 1: -7 J
Alternativ 2: -6,6 J
Stämmer någon av alternativen? Om ovan är rätt som sagt
Du ska subtrahera den tidigare energin från den senare, inte tvärtom. Det du får är ändringen i kinetisk energin, vilket är intressant. Den är förstås positiv. Men räkna också in lägesenergin. Hur skulle det bli utan friktion?
Dina beteckningar är inte bra. Det är inte v1 som är Ek. De båda Ek är inte samma sak så de ska ha olika beteckningar. Jag föreslår Ek1 och Ek2.
Är det inte den tidigare energin som jag har subtraherat med den senare? (1-8?)
Såhär långt kommer jag:
Tillägg: 7 sep 2022 09:49
Rätteligen Ek2*
På toppen av backen har cyklisten både rörelseenergi och lägesenergi
I slutet av backen har han högre rörelseenergi och en lägre lägesenergi.
Skillnaden i energi mellan dessa två lägen motsvaras av av bromskraften utfört arbete
Skillnaden i energi får du :
Ek1+El1 -(Ek2+El2) om man vill göra det lätt för sig sätter man 0-nivån för lägesenergin vid slutet av backan varvid El2 blir 0
Känner mig lite smått förvirrad av vad jag gjort ovan och vad som är relevant och inte relevant i min uppgift.
Tack.
Och El1 (de som inte är nollnivån) är? 6? (höjden på backen)
Tillägg: 7 sep 2022 10:01
Svaret jag fick på Ture är
1 + 6 -(8 + 0) = -1
På toppen: m*5*5/2 + mg*6
I slutet m*9,5*9,5/2 + mg*0
Jag förstår inte riktigt hur jag räknar ut det som efterfrågas, vilket är hur stor är bromskraften (luftmotstånd och friktion) under färden nedför backen. Är det då toppen adderat med i slutet?
Det är bromskraften som orsakar energiförlusten. Hur stor är energiförlusten?
-1 J?
Nej - Energiförlusten är cyklisten är 7 kJ?
Stämmer det?
Vet inte. Det är differensen mellan Tures båda uttryck.
Ser detta rätt innan jag räknar ut?
Jag skulle behöva börja om från början här. Någon som vill hjälpa mig med uppgiften?
Felicias skrev:Jag skulle behöva börja om från början här. Någon som vill hjälpa mig med uppgiften?
Javisst.
Börja med att rita upp en bild av situationen. Lägg upp bilden här.
Felicias skrev:Jag skulle behöva börja om från början här. Någon som vill hjälpa mig med uppgiften?
En bild över situationen brukar underlätta tänkandet. Rita alltså en sån som smaragdalena föreslår.
1. - Är du med på att cyklistens mekaniska energi på toppen av backen är lika stor som den mekaniska energin i slutet av backen + de förluster som orsakas av de bromsande krafterna under vägen ned?
2. - Vet du hur du räknar ut den mekaniska energin på toppen och i slutet av backen?
3. - Är du med på att bromskrafterna uträttar ett arbete under färden nedför backen och att det arbetet är exakt lika stor som förlusten av mekanisk energi under nedfärden?
4. - Vet du hur man räknar ut mekaniskt arbete?
