Varför beräknas pilotens kraft uppåt med både kraften från stolen och Fg?

Det är stolen som levererar kraften till båda:

1. motverka gravitationen (stolen gjorde detta redan innan katapulteringen)
2. accelerera piloten med 49 m/s² uppåt

Tolkar jag det rätt om jag beskriver det som att F_N motverkar F_g innan stolen skjuter upp piloten, och kraften uppåt blir då "F_N" + F_ma?

Dang skrev:

Tolkar jag det rätt om jag beskriver det som att F_N motverkar F_g innan stolen skjuter upp piloten, och kraften uppåt blir då "F_N" + F_ma?

Rita två figurer, en figur före katapulteringen, och en figur under den tid som katapulteringen sker. Sätt ut de krafter du tror verkar på piloten i båda fallen. Du behöver inte rita kraftpilarna med skalenlig längd, men om du vet att någon kraft måste vara mindre, lika stor, eller större än någon annan kraft som du också ritar så kan du se till att det syns i figurerna. Ladda  sedan upp båda figurerna här, så kan vi resonera kring figurerna.

(Det är mycket lättare att lyckas undvika att missförstå varandra då)

...och välkommen till Pluggakuten!

Tack! Går det att rita här eller behöver jag infoga en bild?

Dang skrev:

Tack! Går det att rita här eller behöver jag infoga en bild?

---

---

Rita på papper, fota, och ladda upp bilden. Jag tror det är enklast.

Hoppas det går att se det, ber om ursäkt för vinkeln.

Den första figuren är jättebra. De enda krafterna som verkar på piloten är mg (eftersom gravitationen verkar på alla massor) samt normalkraften från stolen. Ingenting annat än stolen vidrör piloten, därför finns inte heller någon annan kraft som verkar på piloten. 

Piloten har i första figuren ingen acceleration, det betyder att summan av de krafter som verkar på piloten, är noll. Vilket betyder att normalkraften=mg, precis som du har ritat.

I bild2, varför vill du att det plötsligt ska finnas ytterligare krafter förutom tyngdkraft och normalkraft? Piloten sitter ju fortfarande på exakt samma sätt i sin stol, eller hur?

Jo det är ju sant, piloten sitter ju kvar på samma plats. Men jag tänker att piloten skjuts upp av stolens acceleration och får en kraft enligt F=ma eftersom stolen och piloten får samma acceleration. Därmed tänkte jag att piloten får en till kraft (70*49) från stolens uppskjutning och att hans ursprungliga normalkraft är kvar.

Men hur är det annars?

Det är ju sant att en extra kraft av något slag (i det här fallet pga sprängladdningen) uppkommer någonstans. Men det är inte intressant för uppgiften.

I uppgiften ska vi bara titta på krafterna på piloten. Så fortfarande är det bara mg, och normalkraften från stolen, som verkar på piloten. Enda skillnaden mot fig1 är att uppgifttexten förklarar att piloten har en acceleration a. Enligt Newtons andra lag måste det betyda att summan av alla krafter som verkar på piloten är ma. 

Eftersom summan av alla krafter fortfarande är normalkraft-tyngdkraft, så blir kraftekvationen i fig2:

normalkraft-mg=ma

(Precis som i fig1, men i fig1 var a=0, dvs högerledet i kraftekvation blev noll)

Det innebär att din upplevelse (om du var piloten) skulle kännas som att stolen tryckte iväg dig med normalkraften från stolen. Typ som "uppskjutet" på en nöjespark. Att normalkraften från stolen på dig ökar vid accelerationen kan du också förstå att det inte är så smart att ha mobilen i bakfickan vid ett sådant tillfälle. Den mosas lätt...)

Hänger du med?

Normalkraften - mg = ma, borde inte detta bli 0 även på bild nummer 2 eftersom normalkraften och tyngdkraftens kraftresultant blir 0? Jag checkade facit nyss, och svaret blir tydligen att det finns två krafter som påverkar piloten när han skjuts ut med accelerationen 49m/s², kraften från stolen (4100 N) och tyngdkraften (690 N).

Kan det vara så att du tycker dig ha lärt att normalkraften från underlaget alltid är lika med tyngdkraften? Den likheten gäller bara i vissa fall. Tex i fig1.

Om du istället ritar fig2 med normalkraft=4100N och tyngdkraft=690N så skulle jag vara nöjd. (ifall pilotens acceleration.är 49m/s^2)

(Och det verkar stämma med facit också, eller hur?)

Om du inte låser fast dig vid tanken att normalkraften alltid måste "ta ut" tyngdkraften, får du ihop resonemanget då?

Skulle du kunna förklara hur normalkraften blir 4100 N?

Dang skrev:

Skulle du kunna förklara hur normalkraften blir 4100 N?

A:

normalkraft-mg=ma => normalkraft=ma+mg =>

normalkraft=70*0+70*9.82=690N

B:

normalkraft-mg=ma => normalkraft=ma+mg =>

normalkraft=70*49+70*9.82=4100N

JohanF skrev:

Dang skrev:

Skulle du kunna förklara hur normalkraften blir 4100 N?

A:

normalkraft-mg=ma => normalkraft=ma+mg =>

normalkraft=70*0+70*9.82=690N

 

B:

normalkraft-mg=ma => normalkraft=ma+mg =>

normalkraft=70*49+70*9.82=4100N

... Och som du ser i beräkningen för normalkraften i B, man kan se det som Macilaci skrev, att stolens normalkraft "levererar" både kraften att övervinna mg, samt kraften att accelerera piloten.

Okej, där föll polletten ner! Jag har endast gjort räkneuppgifter där normalkraften och tyngdkraften tar ut varandra. Tack för hjälpen! 

Vad skönt!