Räkna ut den genomsnittliga kraften
Hej jag behöver hjälp med följande uppgift:
Wilma som är 170 cm lång och väger 65 kg står på balkongräcket som är 3 m över snöytan nedanför. Wilma faller ner från balkongräcket och landar på rygg i den mjuka snön. Det avtryck hon lämnar blir cirka 40 cm djupt. Med vilken genomsnittlig kraft bromsar snön Wilmas fall?
Jag har inget riktigt facit på denna uppgift så jag kan inte checka om jag har räknat rätt. Men jag antar att lägesenergin omvandlas till rörelseenergi, men jag vet inte hur jag ska räkna på det.
m = 65 kg h = 3 m / 40 cm
Rörelseenergin hon har när hon träffar marken är
E = 65*3*9.82
Arbetet kraften som stoppar henna utför måste vara lika med detta. Dvs att
W = 0.4 * F
är lika med E, så man får ekvationen
0.4F = 65*3*9.82
Vilket har lösningen
F = 65*3*9.82/0.4 = 4787.25
Så den genomsnittliga kraften är ungefär 4790 N.
Rörelseenergin hon har när hon träffar marken är
E = 65*3*9.82
Arbetet kraften som stoppar henna utför måste vara lika med detta. Dvs att
W = 0.4 * F
Det ser nästan bra ut Stokastisk, men hur långt "faller" Wilma? Alternativt, frilägg Wilma under resan genom snön. Det finns en till kraft som verkar på Wilma i rörelsens riktning.
Edit: dessutom är förmodligen inte Wilmas tyngdpunkt placerad i tårna
Guggle skrev :Rörelseenergin hon har när hon träffar marken är
E = 65*3*9.82
Arbetet kraften som stoppar henna utför måste vara lika med detta. Dvs att
W = 0.4 * F
Det ser nästan bra ut Stokastisk, men hur långt "faller" Wilma? Alternativt, frilägg Wilma under resan genom snön. Det finns en till kraft som verkar på Wilma i rörelsens riktning.
Edit: dessutom är förmodligen inte Wilmas tyngdpunkt placerad i tårna
Tusan, ja det blir ju att hon faller 3.4 m så man får istället
65*3.4*9.82/0.4 = 5424.55
Så ungefär 5425 N
Att tyngdpunkten inte är placerad vid tårna spelar ju ingen roll? Även om den är placerad vid magen så kommer ju den röra sig 3.4 m?
Edit: Jag går och gömmer mig under en sten nu, jag insåg att det stod att hon landade på rygg.
Stokastisk skrev :
Att tyngdpunkten inte är placerad vid tårna spelar ju ingen roll? Även om den är placerad vid magen så kommer ju den röra sig 3.4 m?
Nja, uppgiftstexten lyder "står på balkongräcket som är 3 m över snöytan nedanför." och sedan "landar på rygg". Dvs tyngdpunkten har förmodligen förflyttat sig mer än 3.4m
Aja, jag går upp ur från min sten och gör tredje försöket gillt förhoppningsvis.
Om vi antar att Wilmas masscentrum är i mitten av kroppen, så kommer hennes masscentrum att falla 3m + halva Wilmas längd + sträckan hon sjunker ned i snön.
Därför så är fallhöjden 3 + 0.85 + 0.4 m = 4.25 m. Så vi får att arbetet kraften måste utför är 65*4.25*9.82 på sträckan 0.4 meter. Därför får man att genomsnittskraften är
65*4.25*9.82/0.4 = 6781.9375
Så man får därför att genomsnittskraften är ca 6780 N.
