Sluthastighet efter acceleration (Fysik/Fysik 1)

Det är två krafter som verkar på väskan. Gravitationskraften har du hittat, men vilken kraft gör så väskan inte faller genom ytan den står på?

Jag antar:

$α$ = Den spetsiga vinkeln till höger i triangeln. Vinkeln med vilken rampen lutar.
$b) a = \frac{F}{m} = \frac{m g \sin (α)}{m} = g \sin (a) c) v = \sqrt{2 a s} = \sqrt{2 g s * \sin (α)}$

Aerius skrev:
Det är två krafter som verkar på väskan. Gravitationskraften har du hittat, men vilken kraft gör så väskan inte faller genom ytan den står på?

Det är normalkraften från lastrampen.

Rita de båda krafterna i en bild, och resultanten.

Det är två krafter som verkar på väskan.
Rita de båda krafterna i en bild, och resultanten.

c) Normalkraften har ingen betydelse. Uppgiften beskriver...utan friktion.

Hur ritar en liknande uppgift kan du se här:

https://www.pluggakuten.se/trad/vinklar-i-kraftuppgifter-med-lutande-plan-hur-vet-man-att-man-kan-flytta-runt-vinkeln/

Så det är tre krafter. Friktionskraften också.

Rita ut krafterna proportionerligt och rita sedan den resulterande kraften. Tips den resulterande kraften pekar längsmed det lutande planet (varför det?)

Rita ut krafterna proportionerligt och rita sedan den resulterande kraften
Så det är tre krafter. Friktionskraften också..

c) Det finns bara en enda kraft "mg", som påverkar lådan. Det finns ingen "resulterande kraft" av flera kraftvektorer. Kraften utmed det lutande planet ges bara trigonometriskt, som jag skrivit tidigare, som:
$m g \sin (α)$

Affe Jkpg skrev:
Det är två krafter som verkar på väskan.
Rita de båda krafterna i en bild, och resultanten.
c) Normalkraften har ingen betydelse. Uppgiften beskriver...utan friktion.
Hur ritar en liknande uppgift kan du se här:
https://www.pluggakuten.se/trad/vinklar-i-kraftuppgifter-med-lutande-plan-hur-vet-man-att-man-kan-flytta-runt-vinkeln/

Med den där bilden blev a) och b) uppgifterna inte svåra (fast fick fel på dem när jag försökte själv innan).
Fast jag inser också att desto mer man repeterar sådana här uppgifter desto större sannolikhet att man minns hur man löser dem sedan. I matematiken är det väl så att all repetition av uppgifter gör en bra på att lösa liknande uppgifter i framtiden.

Affe Jkpg verkar ha någon smart lösning på b) och c) verkar det som. Ska kolla om jag fattar c) nu.

c) är bara vad jag brukar kalla för en "fylleri-uppgift", när man svarat på b) och kan komma fram till att:

$v = \sqrt{2 a s}$

Det finns två formler man bör kunna utantill:

$v = a * t s = a \frac{t^{2}}{2}$

Då kan man skriva;

$v = a * t . . . \Rightarrow . . . v^{2} = a^{2} * t^{2} . . . \Rightarrow . . . t^{2} = \frac{v^{2}}{a^{2}} s = \frac{a}{2} t^{2} . . . \Rightarrow . . . s = \frac{a}{2} \frac{v^{2}}{a^{2}} . . . \Rightarrow . . . s = \frac{v^{2}}{2 a} . . . \Rightarrow . . . v^{2} = 2 a s$

Affe Jkpg skrev:
Rita ut krafterna proportionerligt och rita sedan den resulterande kraften
Så det är tre krafter. Friktionskraften också..
c) Det finns bara en enda kraft "mg", som påverkar lådan. Det finns ingen "resulterande kraft" av flera kraftvektorer. Kraften utmed det lutande planet ges bara trigonometriskt, som jag skrivit tidigare, som:
$m g \sin (α)$

Jag var slarvig som skrev resulterande kraft. Det jag menade var summan av krafterna på lådan är lika med lådans massa gånger lådans acceleration. Det vill säga resultatet av att summera krafterna är lådans acceleration multiplicerat med dess massa. Lådans acceleration gånger lådans massa kan kallas för kraftresultant. Hur håller sig lådan på det lutande planet om det inte finns en normalkraft som håller kvar lådan på planet?

Det jag menade var summan av krafterna på lådan är lika med lådans massa gånger lådans acceleration. Det vill säga resultatet av att summera krafterna är lådans acceleration multiplicerat med dess massa.

c) Då får jag upprepa mig. Det finns ingen summa av krafter. Det är bara kraftkomposanten av "mg" utmed det lutande planet, som ger lådan dess acceleration.

Affe Jkpg skrev:
Det jag menade var summan av krafterna på lådan är lika med lådans massa gånger lådans acceleration. Det vill säga resultatet av att summera krafterna är lådans acceleration multiplicerat med dess massa.
c) Då får jag upprepa mig. Det finns ingen summa av krafter. Det är bara kraftkomposanten av "mg" utmed det lutande planet, som ger lådan dess acceleration.

mg är rent vertikal och har ingen komposant åt sidan.

Man kan dela upp kraften mg i en komposant som är parallell med det lutande planet och en som är vinkelrät mot det lutande planet.

Någon, t.ex. trådskaparen, får rita ett korrekt kraftparallellogram (det första var ett bra försök, men inte korrekt). Vissa här verkar inte tro på kraftparallellogram.

Någon, t.ex. trådskaparen, får rita ett korrekt kraftparallellogram (det första var ett bra försök, men inte korrekt). Vissa här verkar inte tro på kraftparallellogram.

Jag har redan pekat på en liknande uppgift, som bra exempel på hur man ritar.

https://www.pluggakuten.se/trad/vinklar-i-kraftuppgifter-med-lutande-plan-hur-vet-man-att-man-kan-flytta-runt-vinkeln/

mg är rent vertikal och har ingen komposant åt sidan.

mg har en kraftkomposant utmed det lutande planet var belopp skrivs:
$m g \sin (α)$

Min gamla tyska-lärare uttryckte liknande situationer som manifesteras i denna tråd:
Kunskapsnivån hos t.ex. Laguna och Aerius befinner sig på en behagligt låg nivå.

Återigen konstaterar jag, att jag får ägna mig mer åt att korrigera diverse inlägg, i stället för att förmedla kunskap till uppgiftsskrivaren.

Affe Jkpg skrev:
Rita ut krafterna proportionerligt och rita sedan den resulterande kraften
Så det är tre krafter. Friktionskraften också..
c) Det finns bara en enda kraft "mg", som påverkar lådan.

Det stämmer inte. Det finns två krafter:

Tyngdkraften, som verkar lodrätt nedåt
Normalkraften, som verkar snett uppåt vinkelrätt mot underlaget

Om man summerar dessa två krafter fås en kraftresultant som verkar snett nedåt längs med backen. Detta kan man illustrera med ett kraftparallellogram. Det ger svaret på a)-uppgiften.

För att lösa b)-uppgiften konstaterar man att Newtons andra lag säger att accelerationen ges av den resulterande kraften dividerat med väskans massa. För att ta reda på kraftresultanten konstaterar man att det bara är tyngdkraften som kan bidra till accelerationen längs backen eftersom normalkraften är vinkelrät mot backen och därför saknar en komposant längs backens riktning. Kraftresultanten motsvaras då av tyngdkraftens komposant längs backen, vilken fås som mg*cos(a) där a står för backens lutning. Så vitt jag kan se finns inte lutningen utskriven i figuren. Om den inte anges annanstans får man anta att figuren är skalenligt ritad och räkna ut vinkeln på egen hand med trigonometri.

I c)-uppgiften konstaterar man att det handlar om en likformigt accelererad rörelse (dvs accelerationen längs backen är konstant) och använder någon av formlerna för detta för att bestämma hastigheten efter 4,5 meter sträcka.

I d)-uppgiften gör man på samma sätt som tidigare, men lägger till en kraft i figuren och drar av 20 % från den tidigare kraftresultanten eftersom det nu finns en friktionskraft som verkar motsatt glidriktningen.

Min gamla tyska-lärare uttryckte liknande situationer som manifesteras i denna tråd:
Kunskapsnivån hos t.ex. Laguna och Aerius befinner sig på en behagligt låg nivå.
Återigen konstaterar jag, att jag får ägna mig mer åt att korrigera diverse inlägg, i stället för att förmedla kunskap till uppgiftsskrivaren.

Undvik den typen av påhopp, tack. Man kan framföra kritik på ett mer vuxet sätt genom att påpeka rent konkret vad som är fel. Den där sortens kommentarer tas knappast väl emot av varken Laguna eller Aerius. Skrivet å hela Moderatorgruppens vägnar.

Kraftresultanten motsvaras då av tyngdkraftens komposant längs backen, vilken fås som mg*cos(a) där a står för backens lutning.

När Teraeagle's backar lutar 90 grader, tycks dom inte luta alls. Det var en annorlunda definition. Eftersom det tycks råda censur från moderator-håll om kunskapsnivån på inläggen i denna tråd, avstår jag från kommentar om det i detta fall.

Här råder ingen censur, varken jag eller någon annan moderator har tagit bort eller dolt något som har skrivits i tråden. Problemet är att alla vi andra fyra som har svarat i tråden verkar tänka på samma sätt, vilket du verkar tycka är feltänkt utan att förklara varför. Det är möjligt att alla vi andra har missuppfattat uppgiften, men det verkar osannolikt. Förklara gärna varför väskan inte accelererar lodrätt nedåt ifall det bara är tyngdkraften som påverkar lådan.

Problemet är att alla vi andra fyra som har svarat i tråden verkar tänka på samma sätt, vilket du verkar tycka är feltänkt utan att förklara varför.

Modellen med kraftparallellogram, är ett onödigt krångligt och tidsödande sätt att lösa lutande-plan-problemen. Klassisk fysik beskriver lösningar av problemen, där lutande plan ingår, som enkla trigonometriska uppgifter, som typiskt ritas som i länken jag givit.

https://www.pluggakuten.se/trad/vinklar-i-kraftuppgifter-med-lutande-plan-hur-vet-man-att-man-kan-flytta-runt-vinkeln/

Ännu bättre:

https://en.wikipedia.org/wiki/Inclined_plane#/media/File:Free_body1.3.svg

Affe Jkpg skrev:
c) Då får jag upprepa mig. Det finns ingen summa av krafter. Det är bara kraftkomposanten av "mg" utmed det lutande planet, som ger lådan dess acceleration.

Försöker du vara obstinat och hävda att en summa bestående av endast en term inte är en summa?

Att åberopa Newtons andra lag i sin fullständiga beskrivning är inte att ha låg kunskapsnivå utan det är att uttrycka sig korrekt. Då det även ligger inom lärandemålen i kursen Fysik 1 för eleven att lära sig formulera och tillämpa Newtons lagar korrekt bör en upprepning av dessa ej vara annat än behjälpligt.

Genvägar, knep och lösningskanoner är dåliga verktyg för någon som behöver lära sig varför fysiken fungerar. Förståelsen måste komma först.

Försöker du vara obstinat och hävda att en summa bestående av endast en term inte är en summa?

Ja

https://sv.wikipedia.org/wiki/Summa

Jag känner igen sedan tidigare, att Ebola tycks vara mer intresserad av retorik än att förmedla fakta till trådförfattare.

Genvägar, knep och liknande är en förutsättning för att eleven ska lyckas under förhållanden som i nationella prov, högskoleprov och liknande, där tiden för att hinna med alla uppgifter är begränsad.

Teraeagle skrev:
Kraftresultanten motsvaras då av tyngdkraftens komposant längs backen, vilken fås som mg*cos(a) där a står för backens lutning.

Nej, om $\alpha$ är vinkeln mot horisontalen blir komposanten utmed planet $mg\sin(\alpha)$

Teraeagle skrev:
I d)-uppgiften gör man på samma sätt som tidigare, men lägger till en kraft i figuren och drar av 20 % från den tidigare kraftresultanten eftersom det nu finns en friktionskraft som verkar motsatt glidriktningen.

Nej, det står i uppgiften att friktionskraften är 20% av tyngden, inte 20% av en tidigare beräknad kraftresultant (som dessutom är parallell med planet). Om något skulle man kunna tänka sig 20% av kraftresultanten vinkelrät mot planet (dvs $F_f=\mu N$ ) eftersom det åtminstone har en fysikalisk mening, men det är inte så frågan är formulerad.

Sant. Använde den tidigare ekvationen i tråden okritiskt utan att kontrollera att den stämmer. Märkligt hur det kan bli så mycket bekymmer med en ”standarduppgift”, haha.

Affe Jkpg skrev:
Ja
https://sv.wikipedia.org/wiki/Summa
Jag känner igen sedan tidigare, att Ebola tycks vara mer intresserad av retorik än att förmedla fakta till trådförfattare.

Ironiskt att den som spydigt märker ordval vilka inte är fel eller tecken på låg kunskapsnivå ska hävda att andra är de som är intresserade av retorik. Din länk säger att "Summa kallas resultatet av en addition..." vilket innebär att en addition med noll är en summa.

En normalkraft kan mycket riktigt givetvis aldrig bidra till accelerationen per definition vilket gör att din andemening är självklar. Detta förändrar inte faktumet att en resultant måste beräknas utifrån alla krafter som verkar på objektet.

Genvägar, knep och liknande är en förutsättning för att eleven ska lyckas under förhållanden som i nationella prov, högskoleprov och liknande, där tiden för att hinna med alla uppgifter är begränsad.

Friläggningen av väskan var inkorrekt. Den grafiska lösningen var inkorrekt. Den senare visade dessutom att Manoel inte förstod vad en resultant är då denne använde kraftparallellogram för att konstruera en resultant mellan tyngdkraften och dess komposant. Således är det orimligt att lära ut knep och genvägar eftersom det finns fundamentala missförstånd som behöver rätas ut.

Affe Jkpg skrev:
c) är bara vad jag brukar kalla för en "fylleri-uppgift", när man svarat på b) och kan komma fram till att:
$v = \sqrt{2 a s}$
Det finns två formler man bör kunna utantill:
$v = a * t s = a \frac{t^{2}}{2}$
Då kan man skriva;
$v = a * t . . . \Rightarrow . . . v^{2} = a^{2} * t^{2} . . . \Rightarrow . . . t^{2} = \frac{v^{2}}{a^{2}} s = \frac{a}{2} t^{2} . . . \Rightarrow . . . s = \frac{a}{2} \frac{v^{2}}{a^{2}} . . . \Rightarrow . . . s = \frac{v^{2}}{2 a} . . . \Rightarrow . . . v^{2} = 2 a s$

Okej. Har insett att den andra formlen passar mig för att lösa uppgift c). Sen har jag använt den och lyckats lösa uppgiften helt korrekt.
Lösning (samt lite funderingar kring b) uppgiften finns med):
Det är dock inte helt enkelt att hitta den formeln, tror jag, i boken "Heureka! Fysik 1".

Edit: Såg att någon menar att jag inte kunde det där med komposanterna. Det stämmer fast jag vet att om jag skulle göra massa uppgifter med komposanter då skulle jag minnas det och kunna det till slut utan tvekan.

Nu undrar jag bara på d) uppgiften en grej, för jag har dubbelkollat och använt massa decimaler. Fast kan inte få svaret till 3,4 m/s (i facit står det "4 m/s (3,4 m/s)"). Om jag skulle avrundat uppåt skulle jag fått 4 m/s. Fast fattar bara inte hur de fick det mer exaktare värdet (för det är väl vad det är) till 3,4 istället för 3,5 m/s?

Mitt försök:

Jag tror facit har avrundat i själva uträkningen för jag får inte heller 3,4. Jag får närmare 3,54 . Generellt ska man inte avrunda tal i uträkningen. När man får sitt svar då avrundar man till något lämpligt antal värdesiffror.

A juste. Jag har lärt mig det här på Pluggakuten med värdesiffror. Boken som jag har verkar gå på att antalet värdesiffror i uppgiften är de antalet värdesiffror som svaret ska ha. T.ex. 2 värdesiffror eller 3 värdesiffor.

Facit har nog bara missat att skriva ut 5:an, i 3.54m/s, annars skulle de avrundat till 3.

Dvs 3.54m/s blev till 3.4m/s, men de avrundar sedan korrekt till 4m/s.

Aerius skrev:
Det är två krafter som verkar på väskan. Gravitationskraften har du hittat, men vilken kraft gör så väskan inte faller genom ytan den står på?

hur fick hon fram vinkeln? det står inget om detn..