Tryck

Hejsan! Jag har svårt att fortsätta med denna uppgift. Skulle uppskatta lite vägledning.

Uppgiften: När man besöker Liseberg kan man köpa ballonger fyllda med helium. Hur många ballonger måste man knyta runt Lisebergskaninen som väger 70 kg om man inte tål dess närvaro och vill sända iväg med hjälp av ballongernas lyftkraft? Anta att ballongens volym är 4 liter och att materialet till varje ballong väger 2g.

Min påbörjade lösning:

$F_{L} = ρ_{b a l l o n g} \cdot g \cdot V_{b a l l o n g} = 0.178 \cdot 9.82 \cdot 0.004 = 6.99104 \cdot 10^{- 3} N$

F_g= mg

Kul med en relaterbar uppgift!

Subtrahera bort från din $F_L$ varje ballongs tyngd. Beräkna kaninens tyngd. Hur många ballonger krävs för en kanin? Tips: Använd division.

Är det tänkt att jag ska få negativa värden i början?

Fick positiva nu. Ska fortsätta beräkningen.

Får fel svar. Menar du att jag ska beräkna kaninens F_g? I så fall har jag gjort det och fått 687.4 N. Dessutom tog jag 6.99104*10^-3- 0.002 = 4.99104*10^-3och därefter dividerat dessa värden med varandra.

För att vi ska få lyft måste lyftkraften övervinna ballongernas och kaninens sammanlagda tyngder. Lyftet börjar precis när vi har kraftjämvikt, alltså när vi har:

$\displaystyle \sum F_{L}-\sum F_g=0\iff\sum F_L=\sum F_g$

Du kan räkna ut kaninens tyngd enkelt, samt tyngden av $n$ ballonger. Då får du ett uttryck för de sammanlagda tyngerna:

$\displaystyle \sum F_g=(70\;\mathrm{kg}+n\cdot0.002\;\mathrm{kg})\cdot g$

Sedan behöver du ett uttryck för den sammanlagda lyftkraften:

$\displaystyle \sum F_L=n\rho gV$

Sätt nu dessa uttryck lika med varandra och lös ut $n$ . Det borde ge rätt svar.

Kul med en relaterbar uppgift!

😂😂

Ska nu försöka! Men vad menar du med sigma tecknet?

Jag missade en grej också! Vi måste ta med gasens tyngd också i vår tyngdberäkning. Den kan du lägga till i uttrycket för tyngdkrafterna.

Sigmatecknet betyder bara "summa". Vi summerar alla lyftkrafter respektive tyngdkrafter.

Gasens massa är inte given i uppgiften. Ska jag beräkna den själv först?

Ja, du har ju densiteten och volymen.

Just det! Vad dumt. Ska göra det nu 💪🏼

Nej, nu missar vi det grundläggande, tror jag.

FL= ρballong⋅g⋅Vballong = 0.178⋅9.82⋅0.004 = 6.99104⋅10−3 N

i det första inlägget är tyngden av heliumballongen, alltså kraften som drar heliumballongen neråt.

Men vi vet ju att en heliumballong inte ramlar ner, utan lyfter uppåt. Varför lyfter den?

Eftersom densiteten för helium är lägre än luftens densitet?

Just det.

Var det något speciellt jag behövde använda denna information till i uppgiften?

Ja. Jämför t.ex. samma sak i vatten (som har mycket högre densitet). Du behöver inte speciellt många heliumballonger för att de ska fungera som en flytväst.

Smart sätt att kontrollera rimligt svar! Fick rätt svar som blev cirka 30 000 ballonger, rätt så rimligt.

Svara

Visa senaste svar