Fysikk: Kule og kloss

[Ole3]

En liten kloss legges midt oppå en stor kule. Det er ingen friksjon mellom kule og kloss. Klossen settes i bevegelse. Hva er vinkelen målt i forhold til toppunktet på kula når klossen forlater kula?

***

 

Fant denne oppgaven i en fysikkbok under en loftsrydding. Det begynner jo å klø grasat i de gamle grå ...

***

Logisk sett må jo klossen forlate kula et stykke før 90gr. Ved 90gr virker tyngdekomponenten kun vekk fra kula, så den er jo logisk. På et tidspunkt har klossen antakelig så stor fart at parabelbanen som et kastet legeme følger er større enn kulens kromning.

 

Men når, og hvordan uttrykke dette med en vinkel?

 

Det hadde vært gøy å få et spark i riktig retning på denne!

 

Ole

[geir__hk]

Her er oppskriften iallefall:

 

* Tegn opp kloss og kule med alle kreftene (standard prosedyre uansett).

* Finn frem og skriv opp formler for hhv sentripetalakselerasjon (pil for akselerasjon innover mot sirkelsentrum - du skal frem til kraften) og kraftkomponenten som peker inn mot sentrum (her er vinkelen en del av formelen), men som forårsakes av tyngdeakselerasjonen.

* Når du har funnet F for begge to, så setter du formlene lik hverandre, og løser da likningen som fremkommer mhp vinkelen.