Fysikk oppgaver forbedredelse til prøve, Trenger hjelp med å løse!

[cenenzo]

Ergo fysikk 1 grunnbok oppgave 4.16

 

Oppgaven lyder slikt.

 

I denne oppgaven skal du sammenlikne den ytre og den indre kinetiske energien hos gasen i ballongen i eksempel 6. For å gjøre det enkelt tenker vi oss at ballongen er fylt med 100kg helium, og at den beveger seg med farten 2,0 m/s

 

Eksempel 6:

Mekanisk energi og indre energi

En ballong med r hagi E som er lik nisk ener= 1/2mv2 og en ytre potensiell energi, Epy = mgh. Ballongen har en ytre mekanisk energi E som er lik summen av de to,

 

E = Eky + Epy

 

Gassen inni i ballongen har en indre kinetisk energi Eki, som er bestemt av den kaotiske bevegelsen til gassmolekylene, og en indre potensiell energi Epi, som er bestemt av kreftene og gjennomsnittsavstanden mellom gass molekylene. Gassen har indre energi U om er like summen av de to,

 

U = Eki + Eki

I oppgave 4.16 skal du sammenlikne den ytre (mekaniske) og den indre (termiske) kinetiske energien hos gassen i ballongen. Da vil du se at den mekaniske energien er som en dråpe i et hav av termisk energi.

 

a) Finn den ytre kinetiske energien

 

Fasit: 0,20KJ

 

b) Du får oppgitt at et heliummolekyl består av ett atom, og at massen til heliumatomet er mHe = 4,0u. Finn antall heliummolekyler i gassen.

 

Fasit: 1,5 * 10^28

 

c) Finn samlet inre kinetisk energi (termisk energi) for gassen når du får oppgitt at temperaturen er 20*C (grader celcius)

 

Fasit : 91 MJ

[martheee]

Jeg vet ikke helt hva du ikke skjønner med oppgaven, du får bare spørre hvis det fortsatt er noe som er uklart

 

a) Den ytre kinetiske energien er gitt ved Eky = 1/2 mv^2, v = 2 m/s og m = 100 kg

Eky = 1/2* 100 kg * (2 m/s)^2 = 200 J = 0,20 kJ

 

b) m_He = 4,0 u

Du finner i "Tabeller og formler i fysikk" at 1 u = 1,66*10^-27 kg

m_He = 4,0 * 1,66*10^-27 kg

 

Du vet at et heliummolekyl veier 4,0 u, og vil finne ut hvor mange heliummolekyler det er i 100 kg.

1 He <--> 6,64*10^-27 kg

n He <--> 100 kg

 

n = 1,5*10²⁸

 

Det er 1,5*10²⁸ He-molekyler i 100 kg.

 

c) Finner først absoluttemperaturen:

T = t + T₀ = (20 + 273) K = 293 K

 

Finner den gjennomsnittlige kinetiske energien til ett heliummolekyl:

Eki = 3/2 kT = 3/2 * 1,38*10^-23*293 = 6,07*10^-21 J

 

Finner den samlede indre kinetiske energien:

n*Eki = 1,5*10²⁸*6,07*10^-21 J = 91 MJ

Endret 16. desember 2011 av AnneMarthee

[cenenzo]

tusen takk skjønte det nå!

 

Men b) hvordan fikk du N? skjønte ikke helt den...

 

har oppgaver fra friksjon som jeg ikke skjønner og, skjønner du noe av dette?

I et fallforsøk med en ball viser det seg at luftmotstanden er gitt ved L = kv^2 , der v er farten og k er en konstant som har verdeien 0,050Ns^2/m^2. Ballen har massen 0,20 kg. Hvor stor sluttfart får ballen når vi slipper den fra storhøyde?

 

Formel skal vell være , v^2= L/k?

 

oppg 3.36

 

Luftmotstanden på en bil øker proporsjonalt med kvadratet av farten. på en bestemt bil er luftmotstanden 0.18KN når farten er 54 km/h= 15m/s

 

a) Hva blir luftmotstanden når farten er 90km/h = 25m/s

 

b) Hvor stor er farten når luftmotstanden er 0,30KN

Endret 17. desember 2011 av cenenzo

[martheee]

Vet at forholdet mellom 1 He og 6,64*10^-27 kg må være likt forholdet mellom n He og 100 kg.

Får da likningen:

1/n = 6,64*10^-27 kg/100 kg

Løser likningen og finner at n = n = 1,5*10²⁸

 

Luftmostanden L = kv², k = 0,050 Ns²/m². m_ball = 0,20 kg

Vi kan tenke oss at når vi slipper ballen fra stor høyde får ballen terminalfart. Terminalfart har hastigheten til et legeme som faller mot bakken når tyngdekraften som trekker legemet mot bakken er like stor som luftmotstanden. Så når L = G har ballen terminalfart.

L = kv²

G = mg

L=G

kv² = mg

v = √(mg/k) = √(0,20*9,81/0,050) = 6,3 m/s

 

oppg 3.36

L = kv²

L = 0,18 kN når v = 54 km/h = 15 m/s

 

a)

Finner først proporsjonalitetskonstanten k:

L = kv²

k = L/v² = 0,18*10³N / (15m/s)² = 0,8 Ns²/m²

 

L = kv² = 0,8*25² = 500 N = 0,50 kN

 

b)

L = kv²

v = √(L/k) = √(0,30*10³ /0,8) = 19 m/s

Endret 17. desember 2011 av AnneMarthee