Den store fysikkassistansetråden

[Flin]

Ok, du har vel kommet frem til rett svar. Du kan med fordel vise utregningen din. 
F1 = P1*A, F2=P2*A, F1-F2 = ...

Nå, hva er trykket fra atmosfæren?

[Madde97]

101325 PA?

 

[Flin]

Ok, og da har du vel svaret ditt? Trykket på utsiden er 101325 PA = 101325 N/m^2. Har du ikke alt du trenger da?

[Madde97]

Så da er trykket på innsiden lik: 101325*0.01= 1013.25, og kraften lik 101325 på innsiden og kraften på utsiden lik 101325*100=10132500 på utsiden? Og da får man en differanse man 100 pa, som gir en kraft på 100*100= 10000N eller 100kN?

[Flin]

Ok, ikke helt. Trykket på innsiden er 1% større enn på utsiden. Det betyr at trykket på P1 = 1.01*P2. Utrykket du oppga for et par innlegg siden er feil. Det er ikke P1 = 0.01*P2*100, det gir bare P1=P2. Differansen mellom 10132500 og 101325 er heller ikke 100.

Skriv ned ligningene for F1 og F2, kraften på undersiden og oversiden av taket.
Videre vet du at P2 = 101325 PA, nå må du regne ut P1 på riktig måte.
Regn ut F1 og F2 og så kan du finne differansen. 

[Madde97]

Så trykket på innsiden er: 101325*1.01=102338.25 PA. Og trykket på utsiden er 101325 PA.                                               Kraften på innsiden blir 10233825 N og Kraften på utsiden 10132500 N. Også differansen til slutt? 

[Flin]

Korrekt, og hva er differansen mellom 10233825 N  og 10132500 N ? 

[Madde97]

101325 N. Men skulle det ikke være en løftekraft på 10000 N?

 

[Flin]

Ett tonn er 1000 kg. 10 tonn er 10 000 kg. Kan man oppgi en kraft i kilogram? Nei man kan egentlig ikke det, men ingeniører snakker ofte om x antall tonn eller kilo kraft. Det de da referer til er den tyngdekraften som virker på en så tung masse. F = mg.

10 000 kg*9.81 m/s**2 = 98100 N ~ 10 0000 N. 

Samtidig er 101325 N ~ 10 0000 N.

Da ser du at det stemmer sånn cirka. Oppgaven er litt vag og du må tenke litt. Trikset her er å innse at de to er 
sånn cirka det samme. Du må også vite hva det menes med 10 tonn kraft og du må regne rett. Jeg anbefaler deg å være litt mer
presis når du setter opp regnestykkene og at du alltid tegner en tegning. Du burde også tenke over informasjonen du får og svaret du får. 

[Madde97]

Jeg tror jeg forstod oppgaven halvveis.. men synes lufttrykk er litt forvirrende. Hvordan vet vi at trykket på utsiden av taket er 101325 Pa? Er 101325 Pa en et generelt uttrykk for lufttrykk, og brukes denne verdien for hver gang en skal regne med lufttrykk i en oppgave? I boka står det også noe om verdiene  60 hPa for lavttrykk og 1040 hPa for høyt trykk. Når brukes disse?

Så vidt jeg har forstått det riktig så tilsvarer en løftekraft på 10 tonn enten 98100 N eller 101325 N?.

Endret 10. juli 2021 av Madde97

[Flin]

1 bar, 1 atmosfære, 101325 Pa er alle synonymer for det gjennomsnittlige trykket fra atmosfæren ved havnivå. Om den verdien brukes eller ikke avhenger av situasjonen. På VGS lærer man dessverre ofte bare å sette inn i formler og løse oppgaver, men ikke å tenke på fysikken. Hvis du skal løse sånne oppgaver som den der så må du tenke.

Du må vite at en atmosfæres trykk er ca 101325 Pa og du tenke deg frem til at du må bruke den verdien. La meg forklare hvordan jeg tenker på det.

1. Utsagnet i oppgaven virker som et sånn cirka anslag. 
2. Hvilke størrelser må jeg vite for å kunne gjøre et slikt anslag og hva har jeg oppgitt?
3. Jeg har ikke oppgitt verdier for trykket, da må jeg finne en verdi selv.
4. Hva er en fornuftig verdi? Vel huset står på jorda og da er en atmosfære en grei verdi å starte med.

Som du sier så er kan man ha lavtrykk og høytrykk, man må også egentlig tenke på hvor høyt over havet huset står. Greia er at dette ikke utgjør enorme forskjeller og vi er bare ute etter et anslag uansett. Derfor kan du bruke 1 bar som verdien for trykket.

 

Nei, det har du ikke forstått helt rett. En kraft på 10 tonn tilsvarer den tyngdekraften som vil virke på 10 tonn. Tyngdekraften,

Fg = m*g =~ m*9.81 ms/s. Hvis massen er 10 tonn så får du 98100 N som er sånn ca det samme som 10 0000 N eller 10 1325 N. Disse verdiene er ikke de samme, de er bare veldig like! Igjen, du gjør et anslag.

Tekniskest er utsagnet i i oppgaven feil, fordi den eksakte numeriske verdien ikke er 10 0000 N, hvis du antar at huset står på havnivå. Utsagnet tar heller ikke høyde for variasjoner i trykket som kan komme fra mange forskjellige faktorer. Men! Dette er ikke matematikk, dette er fysikk. Vi trenger ikke å bekymre oss om eksakte verdier når vi gjøre et anslag. 

[Madde97]

Hei igjen. Oppgaven var veldig utfordrende, men god trening på å tenke fysikk. Er det slik at trykket på innsiden/undersiden av taket må være høyere enn trykket på oversiden for at taket skal blåse av? Det samme er gjelder vel for om et fly skal lette, så må vel undersiden ha høyest trykk? Har jeg forstått riktig? Og hvis det hadde stått i oppgaven at taket hadde blitt utsatt for et høyt trykk, så kunne jeg brukt verdien 1040 hpa? Tyngdekraften som virker på 10 tonn er enten 98100 N eller 101325N N når taket letter eller blåser av?

[Flin]

Madde97 skrev (3 timer siden):

Hei igjen. Oppgaven var veldig utfordrende, men god trening på å tenke fysikk. Er det slik at trykket på innsiden/undersiden av taket må være høyere enn trykket på oversiden for at taket skal blåse av?

Hvis det kun er forskjellen i trykket som virker på taket så ja, men vind er kanskje en annen form for kraft. Jeg ser at oppgaven never at taket blåser av, men egentlig har vi bare regnet på kreftene som oppstår på grunn av trykkforskjell. Du kan ha trykkforskjell uten vind. 

Men ja, taket vil kun "blåse av" hvis trykket på innsiden er høyere. Det burde du innse hvis du tegner en figur av kreftene som virker på taket. I hvilken retning virker kraften fra trykket over og under?

Madde97 skrev (3 timer siden):

 Og hvis det hadde stått i oppgaven at taket hadde blitt utsatt for et høyt trykk, så kunne jeg brukt verdien 1040 hpa? 

Jeg tror ikke du trenger å bekymre deg så mye for det, men om du får en oppgave der det spesifiseres at det er et lavtrykk/høytrykk rundt huset så kan du vel sikkert bruke de verdiene. Jeg tror du bekymrer deg for feil ting hvis du tenker for mye på høytrykk og lavtrykk og akkurat hvilke verdier du skal bruke. 

Madde97 skrev (3 timer siden):

 Tyngdekraften som virker på 10 tonn er enten 98100 N eller 101325N N når taket letter eller blåser av?

Her vil jeg anbefale deg å tenke over hva du faktisk skriver. Tyngdekraften som virker på 10 tonn har to verdier? Nei, det kan jo ikke stemme. Poenget er at kraften som virker på taket er tilnærmet lik tyngdekraften som virker på 10 tonn. På samme måt som 2.994412513 er ganske godt tilnærmet av 3. Hvis du regner deg fremt til at du trenger 9.98134 liter maling for å male et rom, går du da på butikken og ber om den eksakte mengden eller kjøper du 10 liter? 

Anslag, cirka og tilnærmet er nøkkelord du må forstå i denne sammenhengen. Nei, 10 tonn kraft er ikke enten 98100 N eller 101325N, men disse verdiene er sånn ca like, i alle fall når man snakker om anslag. 

 

[Madde97]

Ok. Da har jeg misforstått begrepet løftekraft på 10 tonn. Tyngdekraften som virker på 10 tonn er da 98100 N, og differansen mellom kreftene som virker fra innsiden og fra utsiden når det er en trykkforskjell på 1% er 101325 N .Begge disse verdiene er tilnærmet lik 100000N?. Håper jeg har forstått riktig nå. Jeg tror også at jeg har misforstått oppgaven litt. Jeg har tolket det som at taket vil blåse av pga trykkforskjellen inne og ute, og at verdien 101325 N er den kraften som skal til at det skal skje. Har forstått greia med at det vil være trykkforskjeller uavhengig av vinden, men er det slik at trykket på innsiden alltid er større enn på utsiden pga arealet inn er mindre?

 

Endret 11. juli 2021 av Madde97

[Flin]

Madde97 skrev (1 time siden):

Ok. Da har jeg misforstått begrepet løftekraft på 10 tonn. Tyngdekraften som virker på 10 tonn er da 98100 N, og differansen mellom kreftene som virker fra innsiden og fra utsiden når det er en trykkforskjell på 1% er 101325 N .Begge disse verdiene er tilnærmet lik 100000N?

Ja det stemmer igrunn. Jeg tok med mellom steget med 10 0000 N fordi jeg trodde det kom til å bli enklere for deg å skjønne hvorfor de to var sånn cirka like store, men det er ikke et nødvendigsteg. Strengt talt er det kanskje mer korrekt å si at 101325N er cirka det samme som 98100 N. Det er bare en 4-5% forskjell på de tallene. 

Igjen, når man snakker om kraft i enheter av en vekt så snakker man alltid om den tyngdekraften et objekt med den massen vil følge. Den kraften må man formelt sett regne ut i fra F = mg. Så når noen sier en kraft på 100 kg så mener man en kraft på F=100*g, man bare hopper over å ta med g=9.81 m/s**2 fordi den er sånn cirka den samme over alt. Det er ikke en veldig presis måte å utale seg på, men det blir dessverre mye brukt. 

Madde97 skrev (1 time siden):

Jeg har tolket det som at taket vil blåse av pga trykkforskjellen inne og ute, og at verdien 101325 N er den kraften som skal til at det skal skje. Har forstått greia med at det vil være trykkforskjeller uavhengig av vinden, men er det slik at trykket på innsiden alltid er større enn på utsiden pga arealet inn er mindre?

 

Oppgaven ber deg regne på hvor mye netto kraft taket usettes for hvis det er en trykkforskjell på 1%. Hvor den forskjellen kommer fra sier oppgaven ingen ting og det trenger du ikke bekymre deg for. Hvor i oppgaven står det at 101325 N er den kraften som skal til for å rive av et tak? 

Oppgaven sier heller ikke at det er mindre areal på innsiden av taket, du skal faktisk anta likt areal. Trykket er ikke nødvendigvis alltid lavere inne i et hus og jeg er ikke sikker på hvorfor du mener at arealet er mindre på innsiden. Du over tenker litt tror jeg. Les oppgaven og svar på det den spør om, ikke mer. Du trenger ikke bekymre deg for høytrykk, lavtrykk, vind, hvorfor det er forskjellig trykk eller noe som helst som oppgaven foresetter. 

Hvis du virkelig vil ha en ting å bekymre deg for, har vi tatt høyde for at ikke alle tak er flate? Hva skjer hvis taket er skrått? Det er ikke relevant for oppgaven eller spørsmålet ditt, tror jeg, men det kan være noe å tenke på. 

[Madde97]

Grunnen til at jeg tenkte at arealet er minst på innsiden er fordi at arealet inne i huset generelt er mindre enn omgivelsene rundt (uteområdet), og da tenkte jeg automatisk at innsiden på taket har størst trykk. Har lært at når arealet er mindre er trykket større generelt. Tolket det som at taket blåser av pga oppgave teksten innledes med at tak kan blåse av hvis det oppstår trykkforskjell mellom innsiden og utsiden. I A oppgaven sier fasiten at lufttrykket er større på innsiden av taket når det blåser kraftig ute. Gi og med at der står "løfte" kraften på 10 tonn så tenkte jeg at når trykkforkjellen er på 1 prosent, så løftes eller blåser taket av huset med en kraft på 101325 N.. jeg vet ikke helt hva jeg skal svare på siste, men regner med at hvis taket er skrått feks så gjelder vel samme greia? 

 

 

[Madde97]

Eller hvis taket er skrått så blir lufttrykket høyere på innsiden og utsiden? Bare gjetter..

Endret 11. juli 2021 av Madde97

[Flin]

Madde97 skrev (1 time siden):

Grunnen til at jeg tenkte at arealet er minst på innsiden er fordi at arealet inne i huset generelt er mindre enn omgivelsene rundt (uteområdet), og da tenkte jeg automatisk at innsiden på taket har størst trykk. Har lært at når arealet er mindre er trykket større generelt. Tolket det som at taket blåser av pga oppgave teksten innledes med at tak kan blåse av hvis det oppstår trykkforskjell mellom innsiden og utsiden. I A oppgaven sier fasiten at lufttrykket er større på innsiden av taket når det blåser kraftig ute. Gi og med at der står "løfte" kraften på 10 tonn så tenkte jeg at når trykkforkjellen er på 1 prosent, så løftes eller blåser taket av huset med en kraft på 101325 N.

 

Trykket blir større hvis arealet er mindre og kraften er like stor. Kraft = trykk*areal. En nål konsentrer kraften fra armen din på et lite punkt og stikker hull i ting. I oppgaven her vet vi at arealet er det samme og at trykket er forskjellig, så situasjonen blir ikke helt den samme. 

Dette med vinden er sikkert riktig, men ikke så viktig for oppgaven. Det er godt mulig at du tenker riktig og at det er viden som skaper trykkforskjellen. 

[Madde97]

Hei. Jeg har holdt på med oppgave 5.107 i Ergo boka en stund.. og kommer ikke helt i mål. Oppgaven: En lang rekke pendelkuler er bundet sammen til en pendelkjede. Vi setter den ytterste kula i svingninger slik at det oppstår en bølgebevegelse som går mot høyre i pendelkjeden. Figuren viser noen av kulene i kjeden ved sju tidspunkter innenfor én og samme periode. Figuren på neste side er tegnet i målestokken 1:24.
Finn bølgelengden, frekvensen og bølgefarten til langsbølgen. (legger med en screenshot av figuren som hører til oppgaven)

Så langt har jeg klart å finne bølgelengde, ved å se på to kuler i samme fase (kom frem til at den er 3.6 cm* 24= 86 cm), men skjønner ikke hvordan jeg finner frekvens og bølgefart. I fasiten står det at kule nr 1 gjennomgår en halv svingning mellom t= 0.16 og t=0.48, og at perioden blir 2*(0.48-0.16)= 0.64 s.. men forstår ikke hvordan de har kommet frem til svaret, og hvordan man ser dette på figuren.

[Snerk]

Det er oppgitt tid også. Så etter du har funnet bølgelengde kan du finne tidsforskjellen mellom to like faser slik du gjorde. Har du tid og lengde kan du finne farten med v=s/t.

Har du bølgelengde og bølgefart kan du f.eks bruke formelen v = f * λ til å finne frekvensen f,  der λ = bølgelengde.