Akkurat nå er 7 pålogget.

Fysikk

Energi og Bevegelsemengde

03. januar kl. 11:09 av AMK - Nivå: Vgs

Hei,

Kan noen hjelpe meg med denne oppgaven?

a) En vogn beveger seg med farten vo mot høyre. Oppå vogna legger en kloss med massen m. Vognen uten kloss har massen M. Vognen har en utløsningsmekanisme som skyer ut klossen slik at klossen får farten mot høyre, slik som i figuren.

I hvilket av tilfellene under vil vognen bevege seg mot venstre etter utskytningen? Vis hvordan du kommer fram til svaret for hvert av tilfellene.

I.            M = ½ m

II.          M = m

III.         M = 2 m

IV.         M = 3 m

Vedlagt fil: fysikk.jpg

Brukbart svar (0)

Svar #1
04. januar kl. 00:01 av Sigurd

Her kan du bruke bevaring av bevegelsesmengde. Før utskytning har vi total bevegelsesmengde (M + m)vo (positiv retning høyre, total masse er vogn pluss kloss, farten er vo).
Etter utskytning har vi total bevegelsesmengde Mv + m(2vo). Klossen har fart 2vo og masse m, vognen har fart v og masse M.

For at vognen skal bevege seg mot venstre må v (farten til vognen etter utskytning) være mindre enn null (negativ fart blir bevegelse mot venstre fordi vi valgte positiv retning mot høyre).

Bevaring av bevegelsesmengde gir

(M + m)vo = Mv + m(2vo)

Vi må nå løse for M.

Mvo + mvo = Mv + 2mvo

Mvo - Mv = 2mvo - mvo
M(vo-v) = mvo
M = mvo / (vo-v)

Vognen blir akkurat stående i ro når v = 0. Da er
M = mvo /(vo) = m.

Når vognen beveger seg mot venstre er v < 0. Da er (vo - v) større enn vo og mvo / (vo - v) mindre enn mvo/(vo) = m (fordi vi deler på noe større)
Altså: vognen beveger seg mot venstre når farten v < 0, som gir M < m.

Alternativ I. er riktig.

Du kan gjerne prøve å regne ut farten v for alle de fire alternativene for M og se at kun det første tilfellet blir negativ fart.

Hvis noe er uklart, bare spør!

Svar #2
04. januar kl. 11:45 av AMK

Tusen takk for utfyllande og godt svar! :)
?Sliter litt med å få tak på det å snu om formelen og kva eg dei forskjellige betyr/kva eg står igjen med. type mv0/(v-v) og mv?0/(v0?)=m.
?Og når eg då skal rekna ut alternativene, har eg jo ingen v å rekna med?


Brukbart svar (0)

Svar #3
04. januar kl. 12:38 av Sigurd

Forstår at det siste det ble litt knotete, ja.

Grensen der farten går fra å være positiv til å bli negativ (fra høyre til venstre) er når farten v er null. Derfor har jeg satt inn v = 0 for å se hva M er akkurat der. Denne verdien for M blir altså grensen for om vognen går mot venstre eller mot høyre. Denne grensen viste se å være m (fordi M = mvo/(vo - 0) = m når v=0 ble satt inn). Så må man tenke litt for å finne ut om M må være større eller mindre enn grensen for at vognen skal gå mot høyre eller venstre. Siden v må være mindre enn 0 for at vognen skal gå til venstre, ser jeg av formelen at M må være mindre enn m (for når v < 0 vil M bli delt på noe større, og da blir det mindre).

Hvis du prøver sette inn alternativene kjenner du ikke v, nei, men da kjenner du massen M fra alternativene. Så da må du løse likningen slik at den blir et uttrykk for v. Når du da setter inn verdien for M vil du kunne se om v blir positiv eller negativ. Du ønsker alternativet som gir negativ v.

Håper det ble litt klarere nå. Hvis ikke - si ifra!

Svar #4
04. januar kl. 17:33 av AMK

Ok, da skjønnar eg! Tusen takk :)


Skriv et svar til: Energi og Bevegelsemengde

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.