[Løst] Hjelp til en oppgave i fysikk 2 (vær så snill)

[igxx]

Greier ikke å løse oppgaven og har ingen eksempler på hvordan man kan gjøre det.

[ZerothLaw]

Hei! Dynamikk kan være noe dritt enkelte ganger, men jeg skal prøve å hjelpe deg litt på vei:

 

a)

 

Her handler det om å bruke bevaringsloven for moment siden to legemer støter sammen, og har forskjellige egenskaper etter støtet som er i forhold til masse, og fart før og etter støtet. Først finner du farten som kulen har både før og etter støtet, og du benytter deg da av bevaringsloven for energi. Dette setter du da inn i bevaringsloven for moment. Husk korrekte fortegn når du setter inn for fart i momentloven.

 

Bevaringslov for mekanisk energi: T+V=T+V, hvor T er kinetisk energi (1/2mv^2) og V er potensiell energi (mgh)

Bevaringslov for moment: mv+mv=mv+mv

 

Jeg utleder ikke disse formlene videre da du finner de i formelsamling/lærebok.

 

b)

 

Her må du ta hensyn til arbeidet som friksjonskraften utøver på boksen. Den er lik µN, altså friksjonskoeffisienten multiplisert med normalkraften. Siden dette skjer lineært, så slipper du å integrere for arbeidet, og arbeidet blir da W=Fs, som blir til W=µNs. Dette sitter du inn i en ny bevaringslov for energi, bare hvor du også anser arbeidet som en faktor:

 

T+W=T, hvor den siste T er lik 0 siden den ikke har noe fart når kassen har stoppet. Da får du:

 

T=W ==> 1/2mv^2 = µNs

 

Da løser du for s

 

c)

 

Her er det ikke noe friksjon, og i løpet av de 10 første centimetrene blir det ikke gjort noe arbeid, og all kinetisk energi går til potensiell energi i fjæren.

 

T=V ==> 1/2mv^2 = 1/2kx^2

 

Da løser du for x

 

d)

 

Her er det friksjon, og da må du ta hensyn til at det blir gjort et arbeid de første 10 centimetrene. Du må også huske at det i de 92 centimetrene hvor fjæren blir komprimert også blir gjort arbeid av friksjonskraften. Ny bevaringslov med hensyn til arbeid og potensiell energi i fjæren:

 

T=W+V, hvor W er arbeidet fra start til kassen har stoppet (10cm +92 cm), og V er potensiell energi i fjæren.

 

T=W+V ==> 1/2mv^2 = µN(0.1+0.96) + 1/2kx^2

 

Løs for µ

 

 

Håper du ser sammenhengen nå. Ta en titt på bevaringslovene, og sammenhenger mellom arbeid og mekanisk energi.