Akkurat nå er 104 pålogget.

Fysikk

Kinetisk energi til en syklist med masse 60 kg og kinetisk energi lik 2,0 kj

13. november 2016 av Nike99 - Nivå: Vgs

Har prøvd å komme meg til svaret, men får det ikke til.

Hvor stor fart har en syklist med masse 60 kg når hun har kinetisk energi lik 2,0kJ?


Brukbart svar (1)

Svar #1
13. november 2016 av Sigurd

Husk at formelen for kinetisk energi er

E_k = \frac{1}{2}mv^2

Vi ganger med 2 på begge sider og deler på m på begge sider. Da får vi

v^2 = \frac{2E_k}{m}

Vi tar så kvadratroten på begge sider og finner uttrykket for farten:

v = \sqrt{\frac{2E_k}{m}}

Vi kan nå sette inn den kinetiske energien. Husk at 2 kJ er det samme som 2 * 103 Joule

v = \sqrt{\frac{2{,}0\cdot 10^3 \text{ J}}{60 \text{ kg}}} = 5{,}7735 \text{ m/s} \approx \underline{\underline{5{,}8 \text{ m/s}}}

Spør igjen hvis noe er uklart! :-)


Svar #2
13. november 2016 av Nike99

Ok, tusen hjertelig takk :)

Sliter også med den her oppgaven 3.14 hentet fra Ergo fysikk 1

3.14 a) Hvor stort arbeid må til for å øke farten hos en bil med masse 1200 kg fra 10m/s til 15m/s?

b) Den samme bilen setter opp farten fra 15m/s til slik at den kinetisk energien øker med 105 kj. Hva blir den nye kinetiske energien og den nye sluttfarten?

c) Fartsøkningen i oppgave b skjer over en rett strekning på 70 m. Hvor stor er summen av kreftene på bilen på denne strekningen?


Brukbart svar (1)

Svar #3
13. november 2016 av Sigurd

a) Arbeidet som må til er endringen i kinetisk energi. Regn ut kinetisk energi for bilen når farten er 10 m/s og når farten er 15 m/s og regn ut differansen. Dette er arbeidet som kreves for å øke energien/farten.

b) Når du har regnet ut den kinetiske energien for farten 15 m/s i a), kan du plusse på 105 kJ. Du kan så bruke formelen for kinetisk energi til å regne deg tilbake til farten (som i forrige oppgave).

Jeg lar deg prøve selv først. Hvis du står fast, vis utregningen din, så skal vi se på det sammen! :)


Svar #4
14. november 2016 av Nike99

a)Jeg bruker denne formelen for å finne arbeidet E=E0+Wa

får arbeidet alene (Wa)

Wa=E-E0

E=0.5mv^2

E=0.5*1200*10m/s^2

E=60 000=60J

E0= 0.5mv^2

E0=0.5*1200*15m/s^2

E0=135000=135J

Wa=E0-E

Wa=135000-60 000

Wa=75000=75J 

b) Kinetiske energien blir E0+105 kj

K= E0+105kj

K=135kj+105kj

K=140 kj

Skal prøve å løse de andre delene av oppgavene  imorgen, ellers takk for forklaring:) så ser vi mer på det imorgen.


Brukbart svar (1)

Svar #5
14. november 2016 av Sigurd

Ser fint ut, dette!

Er par småting jeg legger merke til:
- Du skriver 60 000 = 60 J. Du mener antakelig 60 000 J = 60 kJ.
- Du skriver WA = E - E0, men etterpå bytter du rekkefølgen på hva du kaller E og E0 (du regner rett, bare litt upresis bruk av symboler!) Ville altså brukt E0 som kinetisk energi ved start, 10 m/s, og E ved 15 m/s.
- Kontroller utregningen av K en gang til, 135 + 105 = ...

Svar #6
14. november 2016 av Nike99

Hei, da har jeg løst de andre oppgavene. På oppgave B så mente jeg 240 kj, men var litt rask å skrev 140 kJ. Takk for tilbakemeldingene:

Den nye sluttfarten blir

Ek=0.5mv^2, jeg får v^2 alene på venstre side

v^2= Ek/0.5m

v^2= 240 000 J/0.5*1200

v^2=400

v^2=kvadratrota av 400

v= 20m/s

Sluttfarten er 20m/s

c) Fartsøkningen i oppgave b skjer over en rett strekning på 70 m. Hvor stor er summen av kreftene på bilen på denne strekningen?

Jeg bruker formelen for summen av krefter

W=E0+K=0.5mv^2'- 0.5mv0^2

W= 0.5*1200kg*20^2 - 0.5*1200*15*2

W=240 000 J - 135 000 J

W=105 000  J

W=F*s

s=W/F

s=105 000 J / 70 m

s=1500 j= 1,5 kN er summen av kreftene på bilen på denne strekningen


Svar #7
14. november 2016 av Nike99

Forstår ikke helt den her oppgaven. En ball med masse 0,11 kg blir sluppet fra en høyde på 2,60 m over gulvet og faller fritt.

b) Hvor stor er farten når den er kommet halvveis til gulvet?

c) Hvor stor kinetisk og potensiell energi har ballen når den treffer gulvet? Hvor stor er farten da?


Brukbart svar (0)

Svar #8
14. november 2016 av Sigurd

Jeg har ikke kontrollregnet, men det ser fint ut!

Eneste. I siste linje skriver du s = ...  Det er ofte vanlig å bruke F som symbol for kraft og s som symbol på strekning, og dermed at du burde skrevet F = W/s. I siste linje skriver du 1500 j = 1,5 kN. Antakelig mener du 1500 N = 1,5 kN. Utover det, godt jobbet!

b) Først bør du regne ut den totale mekaniske energien (sum av potensiell og kinetisk energi) på toppen. Siden ballen faller fra ro har den bare potensiell energi, mgh, på toppen. Den mekaniske energien er bevart (faller fritt betyr ingen luftmotstand). Når ballen er halvvegs over gulvet, vil den ha litt kinetisk og litt potensiell energi. Til sammen er det imidlertid like mye som på toppen. Du kan regne ut den potensielle energien også her, og dermed finne den kinetiske energien:
Ek + Ep = Etopp

Se om dette hjelper deg, hvis ikke, spør!


Svar #9
14. november 2016 av Nike99

Hei jeg får ikke noe riktig svar. Kan du prøve å regne det ut? 


Brukbart svar (0)

Svar #10
14. november 2016 av Sigurd

Ja.

På toppen er det ingen kinetisk energi (farten er null på toppen). Total mekanisk energi er derfor
E_{topp} = E_{p, topp} + E_{k, topp} = mgh_0

Ved halv høyde, hhalv = h0 / 2 = (2,6 m)/2 = 1,3 m får vi total mekansisk energi.
E_{halv} = E_{p, halv} + E_{k, halv} = mgh_{halv} + (1/2)mv_{halv}^2 \newline = mg(h_0/2) + (1/2)mv_{halv}^2

Mekanisk energi er bevart, så Etopp = Ehalv

\newline mg(h_0/2) + \frac{1}{2}mv_{halv}^2 = mgh_0 \newline \frac{1}{2}mgh_0 + \frac{1}{2}mv_{halv}^2 = mgh_0 \newline \frac{1}{2}mv_{halv}^2 = mgh_0 - \frac{1}{2}mgh_0 \newline \frac{1}{2}mv_{halv}^2 = \frac{1}{2}mgh_0 \ \ |\cdot \frac{2}{m} \newline v_{halv}^2 = gh_0 \newline v_{halv} = \sqrt{gh_0} = \sqrt{9{,}81 \text{ m/s}^2 \cdot 2{,}60 \text{ m}} \underline{\underline{= 5{,}1 \text{ m/s}}}


Svar #11
14. november 2016 av Nike99

Takk for hjelpen


Skriv et svar til: Kinetisk energi til en syklist med masse 60 kg og kinetisk energi lik 2,0 kj

Du må være pålogget for å skrive et svar til dette spørsmålet. Klikk her for å logge inn.
Har du ikke en bruker på Skolediskusjon.no? Klikk her for å registrere deg.