17 svar
262 visningar
Somm behöver inte mer hjälp
Somm 160 – Fd. Medlem
Postad: 8 okt 2021 09:29 Redigerad: 8 okt 2021 09:41

Tränar på gamla fysik prov , impulslagen

Jag tränar på gamla fysik prov och har ytterligare fastnat på enuppgifter som jag är osäker på om jag har gjort rätt:

 

1) Ett tåg med massan 1650 ton bromsar från hastigheten 90 km/h till 70 km/h med den konstanta retardationen 0,40 m/s2. Beräkna bromssträckan, och involvera impulslagen för att lösa problemet. 

Jag började med att beräkna med att göra om enheter så att 1650ton blir 1650000kg och 90km/h=25m/s och 70km/h till 19,4m/s och använde sedan impulslagen; I=p2-p1 vilket blir då:

I=m*v1-m*v2= 1650000*25-1650000*19,4=9240000N

Tågets kinetisk energi blir:

Ek=(1650000*25^2)/2= 515625000J

-För att bromsa bilen helt så måste friktionskraften uträtta ett arbeta av samma storlek:

515625000=Fb*s=9240000N*s

Bryter vi ut bromssträckan så får vi att s=56m.

 

Jag är osäker om jag har gjort rätt eftersom det nämns om retardationen och jag har inte använt det någonstans. Använde Ergo Fysik 1 och jag har inte stött på någon likadan uppgift så är lite osäker om det jag har gjort är rätt, men ser det bra ut?

Groblix 405
Postad: 8 okt 2021 09:43

Impulsen har enheten Ns (NewtonSekund) så du kan inte sätta friktionskraften till att vara lika med I (men I har rätt värde i din beräkning). Du vet också att I=F*Δt. Om du räknar ut hur lång tid det tar får tåget att bromsa från 90km/h till 70km/h med den konstanta accelerationen -0,4m/s^2 kan du sätta in det i I=F*Δt och lösa ut F. Sedan vet du att arbetet för att bromsa blir Ek(90km/h)-Ek(70km/h). W=ΔEk=Fs => s=W/F (s är sträckan)

Somm 160 – Fd. Medlem
Postad: 8 okt 2021 09:52

Oj, där blev det fel men jag återkommer när jag har löst uppgiften! tack för hjälpen

Somm 160 – Fd. Medlem
Postad: 8 okt 2021 19:29

Ni skriver att arbetet för att bromsa blir Ek(90km/h)-Ek(70km/h), hur blir det till? Ska man inte räkna ut att Ek= (m*Δv)/2 för arbetet och använder det svaret för att få ut vad sträckan är från s=W/F?

Blir det inte: Ek =(1650000*5,6m/s^2)/2= 25872000J

W=Fs => s=W/F = 25872000/ 660000N= 39,2m?

En sak till, retardationen var -0.4m/s^2 men tiden är väl inte negativ där jag använder accelerations formel?

a=Δv/Δt => Δt=Δv/a=14s? eller blir det -14s?

Groblix 405
Postad: 8 okt 2021 20:16

Var kom  5,6m/s^2 ifrån? Antar att du menade att 5,6 är en hastighet (inte acceleration som enheten verkar visa)

Groblix 405
Postad: 8 okt 2021 20:20

Tänk så här:
Tågets totala energi från början är den kinetiska energin som erhålls vid 90km/h (25m/s). Efter inbromsningen har tåget hastigheten 70km/h (19,4m/s) vilket betyder att tåget fortfarande har kinetisk energi men inte lika mycket som innan inbromsningen. Denna energiförlust måste skett av något eftersom energi varken kan skapas eller förstöras. Denna energi går alltså åt för att bromsa tåget från 90km/h till 70km/h. Energin blir i form av en friktionskraft som verkar under en viss sträcka.

Somm 160 – Fd. Medlem
Postad: 8 okt 2021 20:22

5,6m/s är skillnaden mellan två hastigheter, jag gjorde om 90km/h och 70km/h och fick det till 25m/s och 19,4m/s

Arbetet är väl följande formel: Ek=m*v2/2 så jag skrev det som (1650000*5,62)/2

Groblix 405
Postad: 8 okt 2021 20:23 Redigerad: 8 okt 2021 20:24

Ah men just det, bra! Precis, tar du Ek(90)-Ek(70) borde du få precis samma svar som ΔEk=(1650000*5,62^2)/2 J

Somm 160 – Fd. Medlem
Postad: 8 okt 2021 20:26

Ja, så det är mitt svar som jag fick innan det vill säga 25872000J och sedan använder jag W=Fs => s=W/F = 25872000/ 660000N= 39,2m

Tror sträckan stämmer eller?

Groblix 405
Postad: 8 okt 2021 20:33 Redigerad: 8 okt 2021 20:35

Det ser rätt ut. Tiden=14s alltså blev F=9240000/14N=660000N.
Sträckan ser bra ut nu tror jag.
Angående din fråga om en tid kan bli negativ, nej. Du har formeln V=V0+at
V0=25m/s
V=19,4m/s
a=-0,4m/s2
Lös ut t med rätt tecken som ovan så borde du få positiv tid.

Somm 160 – Fd. Medlem
Postad: 8 okt 2021 20:36

ahh, jag använde den vanliga accelerations formel istället för den andra men jaa då hänger jag med! Tack så himla mycket för att ni hjälpte till!!

Laguna Online 30484
Postad: 8 okt 2021 20:38

Tåg brukar ta flera km på sig för att stanna, men jag har inte försökt lösa uppgiften.

Svaret är oberoende av massan så man kan nog kolla genom att gå en annan väg än impulser.

Groblix 405
Postad: 8 okt 2021 20:39

Lugnt! Du kan använda "vanliga" också men håll koll på att Δv = sluthastighet - starthastighet, dvs, 19,6-25 m/s

Somm 160 – Fd. Medlem
Postad: 8 okt 2021 20:40

Hmm men i uppgiften vill de att man ska använda sig av impulslagen för att få fram bromssträckan..vilke mer metoder tror ni att det funkar än impulslagen?

Groblix 405
Postad: 8 okt 2021 20:53

Räknar man "masslöst" som Laguna sa hamnar jag kring 311m. Ska kika lite mer

Somm 160 – Fd. Medlem
Postad: 8 okt 2021 20:55

Men vilka formler använder man då?? Förlåt men hänger inte med..

Groblix 405
Postad: 8 okt 2021 21:00

Somm 160 – Fd. Medlem
Postad: 8 okt 2021 21:59

OKej, så eftersom jag inte hade någon tid så ska jag använda det tredje formel för att beräkna bromssträcka? Men det inkluderar inte impulslagen..så det är vad jag funderar över om det är rätt

Svara
Close