[Løst] trenger hjelpmed fysikk oppgave

[Hess97]

Vektorer, krefter og newtons lover

Oppgave 1

Et lite cruiserederi arrangerer et cruise som følger ruten til de gamle atlanterhavsdamperne. Skipet er blant annet utstyrt med to heiser, hvorav den bakre heisen er plassert like over skipets massesentrum i lengderetningen (som da også er fartøyets rotasjonspunkt i vertikal retning), mens den fremre heisen er plassert lengre frem, mellom den bakre heisen og baugen. Under overfarten blir skipet innhentet av restene av en gammel tropisk orkan, som det ennå er litt futt igjen i. Det blir et døgn med stamping med kraftige bølger imot. Kapteinen får beskjed om at gjester har benyttet den fremre heisen med vekslende hell, og sender et mannskap for å undersøke forholdene. Mannskapet tar med ei badevekt og veier seg i heisen mens fartøyet stamper. Det viser seg at når baugen stiger samtidig med at heisen akselererer oppover, øker vekta med maksimalt 20 %, og når baugen synker samtidig med at heisen akselererer nedover, minker vekta med maksimalt 60 %.

 

a)  Siden mannskapet åpenbart veier det samme uansett skipets bevegelser, så må det være noe annet badevekta egentlig reagerer på (og «måler»), enn massen (antall kilo) til mannskapet. Hva er det?
 

b)  Heisen akselererer alltid med 0,7m/s^2(både opp-og nedover).Ta utgangspunkt i newtons 2. lov og beregn den maksimale akselerasjonen skipet har i vertikal retning der den fremre heisen er montert, når baugen stiger og synker?

 

c)  Hvorfor vurderer kapteinen også å stenge den bakre heisen i dette tilfellet, selv om den er plassert over langskips massesentrum (tips: bruk skisse og tegn inn vektorer for akselerasjonen inne i de to heisene)?

 

d)  Bruk Newtons lover for å forklare hvorfor man kjenner seg lettere og ikke tyngre når en heis akselererer nedover.

 

Oppgave 2

Et lite lastefartøy styrer 90° (rett øst). Farten er 12 knop. Området er kjent for sterke tidevannsstrømmer i retning nord (0°), og det viser seg at seilt kurs er 84°.

 

a)  Tegn skisse og bruk vektorer til å vise fart og retning til fartøy og strøm.

 

b)  Bruktrigonometriogberegnstrømmensfartunderseilasen.Gisvaretimeterpr sekund.

 

 

Hvem kan hjelpe meg å løse denne? Spesielt oppgave 1 b) og d)

Endret 9. oktober 2019 av Hess97

[N o r e n g]

Har du prøvd selv?

 

Hva er vanskelig?

[Hess97]

Oppgave 1 er vanskelig. Har prøvd selv å levert, men fikk ikke godkjent. Spesielt oppgave 1 b) og d)

[N o r e n g]

Oppgave 1 er vanskelig. Har prøvd selv å levert, men fikk ikke godkjent. Spesielt oppgave 1 b) og d)

b)

Hvis kraften på vekta er 20% større enn normal vekt når båten heves, og massen på vekta er den samme, hva er da endringen i akselerasjonen?

 

d)

Hva er summen av kreftene som virker på et legeme når en heis akselererer nedover? Vertikal retning burde holde.

[Hess97]

b)

Hvis kraften på vekta er 20% større enn normal vekt når båten heves, og massen på vekta er den samme, hva er da endringen i akselerasjonen?

 

d)

Hva er summen av kreftene som virker på et legeme når en heis akselererer nedover? Vertikal retning burde holde.

 

Fikk dette hos lærer: Oppgave 1 b) Tips: Nedoverrettet kraft er lik summen av tre krefter, nemlig heisens egen tyngdekraft, redusert med effekten av heisens akselerasjon nedover, og også redusert med effekten av skipets akselerasjon nedover. Man må ta alle disse med i regnestykket.

Endret 9. oktober 2019 av Hess97

[cuadro]

Vekten av heisen påvirker ikke vekten til mannskapet, eller badevekten som veier mannskapet. Det du må se på er hvilke krefter som treffer overflaten av badevekten.

Tenk deg at en person som veier n kilo står på badevekten. La heisen stå stille. Vekten måler da ca. . Hvorfor? La så heisen gå oppover. Vetkten måler da ca. . Hvorfor? La så vektenstige med 20%: . Hva er den totale akselerasjonen nå? Ta bort akselerasjonen til tyngdekraften og heisen, hva gjenstår?

[Hess97]

Vekten av heisen påvirker ikke vekten til mannskapet, eller badevekten som veier mannskapet. Det du må se på er hvilke krefter som treffer overflaten av badevekten.

 

Tenk deg at en person som veier n kilo står på badevekten. La heisen stå stille. Vekten måler da ca. . Hvorfor? La så heisen gå oppover. Vetkten måler da ca. . Hvorfor? La så vektenstige med 20%: . Hva er den totale akselerasjonen nå? Ta bort akselerasjonen til tyngdekraften og heisen, hva gjenstår?

 

Oppgaven oppgir jo ikke m (massen)

Hva betyr n da??

9.81 er jo g

Hvis jeg tar bort 9.81 og 0,7 står jeg igjen med 1.20(?)

[cuadro]

n representerer massen i utregningen jeg gjorde over. Vi kan legge på benevningen dersom det gjør det enklere for deg å se. Vi finner at den ikke er nødvendig for å finne det vi er ute etter:

 

 

Husk at denne totale kraftsummen er det samme som summen av de individuelle kreftene:

 

der er den maksimale akselerasjonen skipet gjør i vertikal retning oppover. Legg merke til at vi kan dele på på begge sider, så den forsvinner.

 

Vi sitter igjen med

 

Klarer du nå selv å gjøre tilsvarende for når skipet akselererer nedover?

Endret 9. oktober 2019 av cuadro

[Hess97]

n representerer massen i utregningen jeg gjorde over. Vi kan legge på benevningen dersom det gjør det enklere for deg å se. Vi finner at den ikke er nødvendig for å finne det vi er ute etter:

 

 

Husk at denne totale kraftsummen er det samme som summen av de individuelle kreftene:

 

der er den maksimale akselerasjonen skipet gjør i vertikal retning oppover. Legg merke til at vi kan dele på på begge sider, så den forsvinner.

 

Vi sitter igjen med

 

Klarer du nå selv å gjøre tilsvarende for når skipet akselererer nedover?

 

Tusen takk, nå forstår jeg faktisk litt. Skal se på dette i morgen, nå har jeg i hvertfall en framgangsmåte og forklaring å gå etter :-)

[Rognkjeks]

n representerer massen i utregningen jeg gjorde over. Vi kan legge på benevningen dersom det gjør det enklere for deg å se. Vi finner at den ikke er nødvendig for å finne det vi er ute etter:

 

 

Husk at denne totale kraftsummen er det samme som summen av de individuelle kreftene:

 

der er den maksimale akselerasjonen skipet gjør i vertikal retning oppover. Legg merke til at vi kan dele på på begge sider, så den forsvinner.

 

Vi sitter igjen med

 

Klarer du nå selv å gjøre tilsvarende for når skipet akselererer nedover?

 

 

Helt i starten så tenker du jo helt riktig.

Den andre linja er jo helt ok, den òg.

I tredje linja, så blir det ikke helt riktig. Det er fordi økningen på 20 prosent er i forhold til mannskapets vanlige tyngde (uten bevegelser). 

Vi må derfor stille opp likninga slik:

 

Opplevd tyngde (vektskala) = Tyngde u/bevegelse + Tillegg pga heisbevegelse + tillegg pga skipsbevegelse

G * 1,2 = G + F(heis) + F(skip)      der G=m*g og F=m*a (for de ulike akselerasjonene)

 

Så er det vanlig prosedyre videre med å snu likninga med hensyn på skipets akselerasjon.

[Hess97]

Nå forstår jeg ingenting ?

[cuadro]

Han påstår at oppgaveteksten må tolkes slik at 20% vektøkning er fra en stillestående heis til heis i bevegelse med skipets bevegelse. I forskjell fra slik jeg tolket den, at 20% økning er fra heis i bevegelse til heis og skip i bevegelse. Det er kun et spørsmål om tolkning.

Endret 10. oktober 2019 av cuadro