vilka krafter
hur stor behöver en ballong fylld med helium vara för att kunna lyfta en person med massan 60 kg?
ritade en ballong med Flyft uppåt och en tyngd neråt
tyngden = 60 * g
Finns inte lösningsförslag, men är Flyft = Mg ?
Tyngdkraft nedåt är rätt.
F=m*g
Sedan har du nettolyftkraften = volym*(luftens densitet - heliumets densitet)*g
Personen lyfter precis när de bägge krafterna är lika;
m*g=volym*(luftens densitet - heliumets densitet)*g
från vilken du kan lösa ut volymen som var frågan!
Tänk på att du har två saker som har tyngd, personen och ballongen. Du kan inte anta att ballongen väger så lite att vikten är försumbar. Rita upp och sätt ut kraftpilar med beteckningar.
Lyftkraft: Precis som i uppgiften med Titanic behöver man förstå hur lyftkraft uppstår. Arkimedes princip säger att vikten av den undanträngda volymen ger lyftkraften. Ballongen kommer alltså att påverkas av en lyftkraft som uppstår då ballongen undantränger luften.
tack så mycket, men hur kommer man fram till att nettolyftkraften = V( densitet helium * densitet luft) ?
Det ser du efter förenkling. Men börja med att rita upp en figur och sätt ut kraftpilar. Se ovan för att förstå hur lyftkraft uppstår. Du kan också tänka vad som händer när du pressar ner en plastboll i vatten. Ju större boll desto större kraft behövs för att pressa ner den. Det beror på att en större boll tränger undan mer vattenmassa. Krafterna i din figur:
Tyngden av personen.
Tyngden av ballongen
Lyftkraften som verkar på ballongen (från luften som undanträngts)
Är det här rätt?
Ja! Om du kallar kraften F för personens tyngd, B för den heliumfyllda ballongens tyngd och L för lyftkraften, teckna uttryck (med symboler) för de tre krafterna.
Ballongen är i jämvikt så vilket samband gäller för F, B och L?
tack!
L = B + F
vet inte om det här är rätt, men fastnade vi sista steget, vet inte vad massan är för ballongen? Man kan bryta ut m men tänker att det är ju m för olika grejer så det går nog inte
Det är massan (volymen) för ballongen di ska räkna ut
F=massaPerson*g
B=massaBallong*g (massaBallong = ballongens volym * densiteten för helium)
L=luftMassa *g (massan av den luft som undanträngts av ballongen = ballongens volym * densiteten för luft)
om v för L = m * densitet
då måste väl L = (densitet * m ) * densitet * g
eftersom Flyft = densitet * g * V
alltså, varför är inte två densitet med?
densitet = massa / volym [kg/m3]
tack, såg fel!
får jag då:
mballong = mluft + mperson
m ballong = m luft - 60 kg
vad blir då m luft?
jag vet densiteten men inte V för luft, vet inte hur jag ska räkna ut den.
V för luft är samma som V för ballongen. Ballongen tar ju luftens plats.
Sätt upp HELA sambandet först! Stoppa INTE in siffrorna förrän på slutet!