Våg vikter (Fysik/Fysik 1)

Korra skrev:
$m_{1} = 0, 400 m_{2} = 0, 170$
Först när vikten bara ligger där så är krafterna
$F_{g} = 9, 82 \cdot 0, 4 = 3, 928 N F_{N} = 3, 928 N$

Sedan så påverkas föremålet av en ny kraft, kraft från snöret som drar upp med $F_{s} = (0, 400 - 0, 170) \cdot 9, 82 + F_{g} = 6, 1866 N$

Men det blir fel.. Varför blir det fel?

Tacksam för hjälp.

Felet är att du adderar $F_g$ till $F_s$ .

Den enda nedåtriktade kraft som påverkar vikten är $F_g$ som fortfarande är lika stor.

Om snöret skulle påverka vikten med en uppåtriktad kraft som var större än detta så skulle vikten börja accelerera uppåt enligt $F = m \cdot a$ . Men så är inte fallet.

Eftersom vikten förblir i vila så måste $F_s+F_N$ vara lika stor och motriktad $F_g$ .

Yngve skrev:
Korra skrev:

$m_{1} = 0, 400 m_{2} = 0, 170$
Först när vikten bara ligger där så är krafterna
$F_{g} = 9, 82 \cdot 0, 4 = 3, 928 N F_{N} = 3, 928 N$

Sedan så påverkas föremålet av en ny kraft, kraft från snöret som drar upp med $F_{s} = (0, 400 - 0, 170) \cdot 9, 82 + F_{g} = 6, 1866 N$

Men det blir fel.. Varför blir det fel?

Tacksam för hjälp.
Felet är att du adderar $F_g$ till $F_s$ .
Den enda nedåtriktade kraft som påverkar vikten är $F_g$ som fortfarande är lika stor.
Om snöret skulle påverka vikten med en uppåtriktad kraft som var större än detta så skulle vikten börja accelerera uppåt enligt $F = m \cdot a$ . Men så är inte fallet.
Eftersom vikten förblir i vila så måste $F_s+F_N$ vara lika stor och motriktad $F_g$ .

Asså jag tänker att kraften som drar uppåt måste vara större än tyngdkraften. Men de kanske menar "krafterna efter att man har lyft vikten och sedan håller vikten där" Då menar de isåfall den kraft som behövs för att hålla uppe vikten så mycket ?

Rör sig vikten? Om den inte gör det*, så är summan av alla krafter som verkar på den 0.

*eller om den rör sig med konstant hastighet och konstant riktning

Korra skrev:

Asså jag tänker att kraften som drar uppåt måste vara större än tyngdkraften. Men de kanske menar "krafterna efter att man har lyft vikten och sedan håller vikten där" Då menar de isåfall den kraft som behövs för att hålla uppe vikten så mycket ?

Varför måste den vara större än tyngdkraften? Accelererar vikten uppåt?

De menar att du ska rita krafterna och beräkna deras storlek då snöret är sträckt och vågen visar 0,170 kg. Det står inte uttryckligen, men vi får anta att vikten då inte är i rörelse.

Rita en figur med vikten och de krafter som påverkar den. Visa oss figuren.

Yngve skrev:
Korra skrev:
Asså jag tänker att kraften som drar uppåt måste vara större än tyngdkraften. Men de kanske menar "krafterna efter att man har lyft vikten och sedan håller vikten där" Då menar de isåfall den kraft som behövs för att hålla uppe vikten så mycket ?
Varför måste den vara större än tyngdkraften? Accelererar vikten uppåt?
De menar att du ska rita krafterna och beräkna deras storlek då snöret är sträckt och vågen visar 0,170 kg. Det står inte uttryckligen, men vi får anta att vikten då inte är i rörelse.
Rita en figur med vikten och de krafter som påverkar den. Visa oss figuren.

Jaha. Men då är det isåfall $F_{g} = 0, 170 \cdot 9, 82$ och en likadan motkraft från snöret?

Like dizz?
EDIT: fel biild!

Korra skrev:
Yngve skrev:
Korra skrev:
Asså jag tänker att kraften som drar uppåt måste vara större än tyngdkraften. Men de kanske menar "krafterna efter att man har lyft vikten och sedan håller vikten där" Då menar de isåfall den kraft som behövs för att hålla uppe vikten så mycket ?
Varför måste den vara större än tyngdkraften? Accelererar vikten uppåt?
De menar att du ska rita krafterna och beräkna deras storlek då snöret är sträckt och vågen visar 0,170 kg. Det står inte uttryckligen, men vi får anta att vikten då inte är i rörelse.
Rita en figur med vikten och de krafter som påverkar den. Visa oss figuren.
Jaha. Men då är det isåfall $F_{g} = 0, 170 \cdot 9, 82$ och en likadan motkraft från snöret?

Nej $F_g=mg$ som tidigare. Vikten har samma massa som tidigare, nämligen 0,400 kg. Och g har inte ändrats.

Tidigare motverkades $F_g$ endast av normalkraften från vågen, men nu med snöret så motverkas $F_g$ dels av snörkraften $F_s$ , dels av normalkraften från vågen $F_{N2}$ .

Jag skriver $F_{N2}$ , för nornalkraften från vågen har ändrats sedan tidigare.

Har du ritat en figur?

Om ja, visa oss den.

Om nej, gör det och visa oss den.

Den ska visa vikten som påverkas av 3 krafter: $F_g$ , $F_s$ och $F_{N2}$ .

Yngve skrev:
Nej $F_g=mg$ som tidigare. Vikten har samma massa som tidigare, nämligen 0,400 kg. Och g har inte ändrats.
Tidigare motverkades $F_g$ endast av normalkraften från vågen, men nu med snöret så motverkas $F_g$ dels av snörkraften $F_s$ , dels av normalkraften från vågen $F_{N2}$ .
Jag skriver $F_{N2}$ , för nornalkraften från vågen har ändrats sedan tidigare.
Har du ritat en figur?
Om ja, visa oss den.
Om nej, gör det och visa oss den.
Den ska visa vikten som påverkas av 3 krafter: $F_g$ , $F_s$ och $F_{N2}$ .

Det är den enda kraften som jag kommer på. Alltså jag antar att det borde vara en lika stor kraft där snöret kommer i kontakt med vikten också, sedan kanske en normalkraft från viktens underlag?

Eftersom att vikten står stilla så måste uppåtkraften vara lika stor som tyngdkraften.

Vågen "tror" att vikten bara väger 170 gram. Hur stor är kraften från vågen, som lyfter vikten uppåt?

Resten av kraften (som behövs för att bli lika med $mg$ ) kommer från snöret. Hur stor är snörkraften?

Smaragdalena skrev:
Vågen "tror" att vikten bara väger 170 gram. Hur stor är kraften från vågen, som lyfter vikten uppåt?
Resten av kraften (som behövs för att bli lika med $mg$ ) kommer från snöret. Hur stor är snörkraften?

Nepp, jag hänger inte med.

Vad menar du med att "vågen tror" Hur ska jag tolka det.

Hur stor är kraften från vågen som lyfter vikten uppåt. Jag vet inte ens hur en våg fungerar.
Snörkraften.. ? Jag vet inte, hur gör man ?

Fysik är tråkigt och ointressant har jag kommit fram till.

Innan du börjar med matten måste du ha klart för dig vad du faktiskt ska räkna ut. Det är kraften som verkar på vågen som är det intressanta här.

I första bilden har du en massa. På massan verkar en tyngkraft $F_g =mg$ och massan påverkar i sin tur vågen med en kraft som är lika stor, den uppmätta massan (som står på vågens display) är alltså lika med den riktiga massan, det är så en våg fungerar. Eftersom massan är i vila påverkar även vågen massan med en normalkraft som är lika stor som $F_g$ men motriktad men vi är intresserade av krafter som verkar på vågen, inte på massan.

I den andra bilden har du en tyngdkraft $F_g = mg$ (samma $m$ som innan, massan har inte ändrats) men du har även en snörkraft $F_s$ som är okänd och verkar åt motsatt håll. Kraften som verkar på vågen från massan kan då tecknas som $F = F_g+F_s = mg+F_s$ . Nu har du ett uttryck för kraften som verkar på vågen, det du behöver göra nu är att bara läsa av värdet på själva vågen och multiplicera detta med $g$ för att få ett värde på detta uttryck.

Ser du då att du kommer få fram svaret $mg+F_s = m_2g$ där $m_2$ är värdet som står på vågen i andra bilden?

Notera att det riktiga värdet på massan är $m$ , men vågen mäter i bild nummer två ett annat värde $m_2$ eftersom vi har en snörkraft som hjälper till och lyfta massan och får den att verka lättare.

Notera även att jag inte lagt in något minustecken framför $F_s$ trots att denna kraft är riktad åt motsatt håll jämfört med tyngdkraften, detta minustecken kommer dyka upp när du har löst ut $F_s$ ur ekvationen ovan och det kommer reflektera att kraften är riktad åt andra hållet. Istället för att du har ett minustecken i uttrycket ovan och får ett positivt värde i slutet har du ett plus i uttrycket och får ett negativt värde i slutet.

Korra skrev:

Det är den enda kraften som jag kommer på. Alltså jag antar att det borde vara en lika stor kraft där snöret kommer i kontakt med vikten också, sedan kanske en normalkraft från viktens underlag?

Eftersom att vikten står stilla så måste uppåtkraften vara lika stor som tyngdkraften.

Ja, det stämmer. Vikten påverkas alltså av tre krafter.

Den bild jag ville att du skulle rita ska se ut ungefär så här:

Ur den framgår det att de två krafter som påverkar vikten uppåt är $F_{N2}$ och $F_s$ .

Summan av dessa två krafter är lika stora som men motriktade $F_G$ , som ju är lika med $0,400\cdot g$ .

Eftersom vågen visar 0,170 kg så belastar vikten vågen med kraften $0,170\cdot g$ nedåt.

Normalkraften $F_{N2}$ från vågen är precis lika stor men riktad uppåt.

Det ger oss att $F_s=F_G-F_{N2}=(0,400-0,170)\cdot g=0,230\cdot g$ .

Hängde du med?

emmynoether skrev:
Innan du börjar med matten måste du ha klart för dig vad du faktiskt ska räkna ut. Det är kraften som verkar på vågen som är det intressanta här.
I första bilden har du en massa. På massan verkar en tyngkraft $F_g =mg$ och massan påverkar i sin tur vågen med en kraft som är lika stor, den uppmätta massan (som står på vågens display) är alltså lika med den riktiga massan, det är så en våg fungerar. Eftersom massan är i vila påverkar även vågen massan med en normalkraft som är lika stor som $F_g$ men motriktad men vi är intresserade av krafter som verkar på vågen, inte på massan.
I den andra bilden har du en tyngdkraft $F_g = mg$ (samma $m$ som innan, massan har inte ändrats) men du har även en snörkraft $F_s$ som är okänd och verkar åt motsatt håll. Kraften som verkar på vågen från massan kan då tecknas som $F = F_g+F_s = mg+F_s$ . Nu har du ett uttryck för kraften som verkar på vågen, det du behöver göra nu är att bara läsa av värdet på själva vågen och multiplicera detta med $g$ för att få ett värde på detta uttryck.
Ser du då att du kommer få fram svaret $mg+F_s = m_2g$ där $m_2$ är värdet som står på vågen i andra bilden?

Notera att det riktiga värdet på massan är $m$ , men vågen mäter i bild nummer två ett annat värde $m_2$ eftersom vi har en snörkraft som hjälper till och lyfta massan och får den att verka lättare.
Notera även att jag inte lagt in något minustecken framför $F_s$ trots att denna kraft är riktad åt motsatt håll jämfört med tyngdkraften, detta minustecken kommer dyka upp när du har löst ut $F_s$ ur ekvationen ovan och det kommer reflektera att kraften är riktad åt andra hållet. Istället för att du har ett minustecken i uttrycket ovan och får ett positivt värde i slutet har du ett plus i uttrycket och får ett negativt värde i slutet.

Tack snälla för hjälpen, jag tog en stund och funderade på allt ni sa och nu har jag mitt slutgiltiga svar. Om allt stämmer som jag skrev ner det så har jag förstått uppgiften helt!

Ursäkta stilen, jag vet inte varför jag skriver så. Det är jätteskönt :)
EDIT: Jag skriver om texten här istället för att det ska underlätta.

$F_{g} = 0, 4 \cdot 9, 82 = 3, 928 N$
$F_{s} =$ Kraften som snöret påverkar vikten med. Om det skulle stå noll på våg visaren så skulle $F_s$ vara lika stor som $F_g$ . Men nu så står det 170g, det betyder att snöret lyfter 0,4-0,17 = 0,23 gram
$F_{s} = 0, 23 \cdot 9, 82 = 2, 6 N$

$F_{N}$ = Normalkraft från botten av vikten (kraft som verkar 90 grader vinkelrätt från underlaget) Vikten trycker på vågen med 170g så $F_{N} = 0, 17 \cdot 9, 82 = 1, 67 N$

Slutsats
$F_{s} + F_{N} = F_{g} 1, 67 + 2, 26 = 3, 93$

Hmm, konstigt.. Det borde bli lika mycket som tyngdkraften 3,928 N ? Arnars skulle vikten föras uppåt ..
Vad är det som blir fel ? SKREV FEL I UTRÄKNINGEN!

Ja! Nu har du fått ordning på vilka krafter som verkar på vikten, vilken riktning de har, hur stora de är och framför allt varför krafterna ser ut som de gör.

Bra!

Yngve skrev:
Ja! Nu har du fått ordning på vilka krafter som verkar på vikten, vilken riktning de har, hur stora de är och framför allt varför krafterna ser ut som de gör.
Bra!

Tack så mycket! Det känns mycket bättre nu :))

Korra skrev:

Tack så mycket! Det känns mycket bättre nu :))

Bra. Det enda jag vill att du ändrar är att du skriver att "vikten trycker på vågen med 170 gram", det borde istället stå att vikten trycker på vågen med en kraft som är $0, 170 \cdot g$ .

Yngve skrev:
Ja! Nu har du fått ordning på vilka krafter som verkar på vikten, vilken riktning de har, hur stora de är och framför allt varför krafterna ser ut som de gör.
Bra!
EDIT - det enda som fortfarande är fel är att du skriver att "vikten trycker på vågen med 170 gram", det borde stå att vikten trycker på vågen med kraften 0,170g.

Jaha.. En kraft på 170g ? Det är väl bara massan och ingen kraft?

Korra skrev:
Jaha.. En kraft på 170g ? Det är väl bara massan och ingen kraft?

Jag skrev slarvigt. Jag menar tyngdaccelerationen g, inte g som i gram.

Yngve skrev:
Korra skrev:
Jaha.. En kraft på 170g ? Det är väl bara massan och ingen kraft?
Jag skrev slarvigt. Jag menar tyngdaccelerationen g, inte g som i gram.

Hänger inte med.. Kan du visa kraften ? Hur ser kraften ut ?

Korra skrev:
Yngve skrev:
Korra skrev:
Jaha.. En kraft på 170g ? Det är väl bara massan och ingen kraft?
Jag skrev slarvigt. Jag menar tyngdaccelerationen g, inte g som i gram.

Hänger inte med.. Kan du visa kraften ? Hur ser kraften ut ?

Det är den delen av $F_g$ som fortfarande belastar vågen, dvs $(0,400-0,23)\cdot g$ .

Du har gjort allt rätt men du har råkat skriva att vikten trycker på vågen med 170 gram. En massa är ingen kraft så den kan inte trycka på vågen. Men tillsammans med tyngdaccelerationen så får vi en kraft som kan trycka på vågen.

Yngve skrev:
Korra skrev:
Yngve skrev:
Korra skrev:
Jaha.. En kraft på 170g ? Det är väl bara massan och ingen kraft?
Jag skrev slarvigt. Jag menar tyngdaccelerationen g, inte g som i gram.

Hänger inte med.. Kan du visa kraften ? Hur ser kraften ut ?
Det är den delen av $F_g$ som fortfarande belastar vågen, dvs $(0,400-0,23)\cdot g$ .
Du har gjort allt rätt men du har råkat skriva att vikten trycker på vågen med 170 gram. En massa är ingen kraft så den kan inte trycka på vågen. Men tillsammans med tyngdaccelerationen så får vi en kraft som kan trycka på vågen.

Okej, bra att du sa det. Tack! En massa kan ej trycka. :) Got it!

Korra skrev:
Yngve skrev:
Korra skrev:
Yngve skrev:
Korra skrev:
Jaha.. En kraft på 170g ? Det är väl bara massan och ingen kraft?
Jag skrev slarvigt. Jag menar tyngdaccelerationen g, inte g som i gram.

Hänger inte med.. Kan du visa kraften ? Hur ser kraften ut ?
Det är den delen av $F_g$ som fortfarande belastar vågen, dvs $(0,400-0,23)\cdot g$ .
Du har gjort allt rätt men du har råkat skriva att vikten trycker på vågen med 170 gram. En massa är ingen kraft så den kan inte trycka på vågen. Men tillsammans med tyngdaccelerationen så får vi en kraft som kan trycka på vågen.
Okej, bra att du sa det. Tack! En massa kan ej trycka. :) Got it!

Ja om vi säger så här så kanske det blir klarare. Du svävar fritt ute i rymden, långt ifrån alla tunga himlakroppar, tillsammans med en vikt som har massan 400 gram och en våg. Du placerar vikten "på" vågen som då inte förändrar sitt utslag eftersom viktens massa i sig själv inte trycker på vågen.

Men om vi flyttar hela ensemblen ner till jordens yta så påverkas vi alla av jordens gravitation och viktens massa $m$ tillsammans med tyngdaccelerationen $g$ genererar då en kraft $F_g=mg$ riktad mot jordens centrum.