Uppgift - termofysik
Sebastian har läst i en tidning att när en rodel susar ner längs sin bana så smälter lite av isen under medarna. Samma sak måste gälla vid skridskoåkning menar han. För att göra ett överslag på hur mycket is som smälter ställer han upp följande förutsättningar:
- En 72 kg tung skridskoåkare slutar att åka när hastigheten är 6,8 m/ s och glider tills han stannar.
- Bortse från luftmotståndet.
- Isens temperatur är 0*C.
- 50 % av den värme som bildas vid friktionen absorberas av isen.
Hur mycket is smälter?
Fattar ej hur jag ska göra
Det går åt energi för att smälta isen. Varifrån kommer den energin?
Det är 50% av energin som krävs för att stanna skridskoåkaren
Jag tänkte så här:
Q=mcΔT
m= 72kg
v= 6,7m/s
T=0 grader -> ΔT finns ej eftersom smältpunkten för is också är 0 grader
Q=W=F*s
Om vi antar att skridskoåkaren stannar efter en sekund (det är nog det som gör att jag får fel men vet ej hur långt tid det tar för honom att stanna) så får vi W=Fg*6,8=4807,87/2=2403,94 eftersom det endast är hälften av energin som absorberas
mcΔT=2403,94
m=2403,94/c
m=0,007kg = 7g vilket är fel
tänkte också på lsm då får jag
lsm=2403,94
m= 2403,94/ls
m=1,2g vilket också är fel
Bayan Ali skrev:
mcΔT=2403,94m=2403,94/c
Sådant är obegripligt.
Du får vänja dig vid att skriva enheter. (Lärare i fysik bör inte godkänna svar utan enheter.)
Och du får skriva i ord vad du gör.
Bayan Ali skrev:Det är 50% av energin som krävs för att stanna skridskoåkaren
Jag tänkte så här:
Q=mcΔT
Fungerar inte eftersom temperaturskillnaden är 0 (som du konstaterar senare)
m= 72kg
v= 6,7m/s
T=0 grader -> ΔT finns ej eftersom smältpunkten för is också är 0 grader
Du tänker tydligen använda dig av arbete - SKRIV det så att vi slipper gissa!
Q=W=F*s
Om vi antar att skridskoåkaren stannar efter en sekund (det är nog det som gör att jag får fel men vet ej hur långt tid det tar för honom att stanna) så får vi W=Fg*6,8=4807,87/2=2403,94 eftersom det endast är hälften av energin som absorberas
mcΔT=2403,94
m=2403,94/c
m=0,007kg = 7g vilket är fel
Vad betecknar ls? SKRIV det så att vi slipper gissa!
tänkte också på lsm då får jag
lsm=2403,94
m= 2403,94/ls
m=1,2g vilket också är fel
För övrigt håller jag med Pieter om att enheter är nödvändiga (men inte tillräckliga) för att det skall bli begripligt.
Finns det något värde på friktionskoefficienten för is/stål i din formelsamling?
Smaragdalena skrev:Finns det något värde på friktionskoefficienten för is/stål i din formelsamling?
Jag tror inte att det behövs här.
Meningen är nog att halva åkarens kinetiska energi ska gå åt att smälta is.
Pieter Kuiper skrev:Smaragdalena skrev:Finns det något värde på friktionskoefficienten för is/stål i din formelsamling?
Jag tror inte att det behövs här.
Meningen är nog att halva åkarens kinetiska energi ska gå åt att smälta is.
Det har du nog rätt i. Då blir det lite enklare.
Bayan Ali, hur stor rörelseenergi hade skridskoåkaren från början?
hur stor rörelseenergi hade skridskoåkaen från början?
(mv2)/2 =
72kg*(6,8m/s)2/2=
1664,64 J
hälften av det är 832,32J, det är den energin som smälter isen
-> 832,32J=lsm (ls - fasövergång smältning)
m = 832,32J/(334000kJ/kg) = 0,00249kg = 2,5g
Tack för hjälpen
