Fysikk - mekanisk energi

[avp]

Hei!

 

Jeg trenger litt hjelp med denne oppgaven, har løst de to første oppgavene, men sliter med den siste her.

 

"En person skal utføre et pendelhopp fra en bro. personen har masse 70 kg, og tauet er 25m langt. Utslaget til motsatt side fra laveste punkt (bunnen) er på 35^o

Hvor stort arbeid utfører luftmotstanden fra starten og til personen snur første gang?"

 

Er det slik at jeg skal finne arbeidet som luftmotstanden utfører fra startsposisjonen helt til personen kommer 35 grader fra bunnpunktet? Eller mener de fra start helt til personen stopper opp?

 

Tenkte først på formelen L=kv^2, men farten er jo ikke konstant, og det er ikke sikkert at luftmotstanden er like stor som tyngden.. Og hvordan kan jeg gjøre det om til arbeid?

 

Håper virkelig noen kan hjelpe meg!

Tusen takk for svar!

[RaidN]

Hvis jeg har forstått oppgaven rett, og pendelhoppet faktisk er en pendelbevegelse, så kan du bruke bevaring av energi til å finne ut hvor mye energi som er gått tapt i første sving. Arbeidet som er utført blir da forskjellen i energi fra start til første gang han snur.

 

Edit: Da er vi to som har tenkt likt. Så min sjangs til å demonstrere paint skills:p

Endret 20. mai 2013 av RaidN

[E.C.]

Jeg tolker det slik at personen står i lengderetningen på kanten av broen og at tauet er helt horisontalt og er festet 25 m lenger fram på broen. Sett bortifra friksjon i knytepunktet, lyder tauet skulle lage under stress og antatt at tauet ikke utvider seg så er det bare luftmotstanden som forhindrer personen fra å komme opp i samme høyde som han befant seg på i det han hoppet.

 

Du vet at tauet er 25 m, så du kan regne ut avstanden vertikalt fra han står på broen til han henger stille i det lille øyeblikket på andre siden. Du vet også at det er 25 m ned til det laveste punktet personen har hatt. Disse differansene kan du regne ut og se hvor mye potensiell energi som har gått tapt i prosessen pga luftmotstand.

 

EDIT: Nå har jeg regnet litt på dette selv og legger resultatene mine i spoiler. Prøv gjerne å regne ut selv først.

 

 

Mengde arbeid her avhenger av endring i potensiell energi, ΔE_P.

ΔE_P avhenger kun av høydeforskjellen i vårt tilfelle, så vi kan skrive ΔE_P = mgΔh.

 

Vinkelen er oppgitt til 35 grader og cos 35 gir oss en verdi på 0,82. Med et tau på 25 m finner vi altså ut at i det personen stopper opp for første gang før han snur og begynner å svinge "bakover" er han hele 20,48 m lenger ned enn der han startet.

 

Da er det bare å smelle det inn i formelen mgΔh og endringen er altså på 14kJ. Hvorvidt du bør putte på en minus foran er jeg ikke helt sikker på.

 

Kan hende jeg har glemt noe eller regnet feil noe sted, men håper at dette hjalp deg litt på vei.

 

 

 

Endret 20. mai 2013 av E.C.