Akkurat nå er 29 pålogget.

Fysikk

Krefter

22. april 2016 av duodenum (Slettet) - Nivå: Vgs

[En romsonde uten mannskap blir skutt opp fra en fremmed planet, men en kort tid etter starten slutter rakettmotoren å fungere. Dersom vi tenker oss at bevegelsen hele tiden er loddrett, at romsonden har masse 1500 kg, og at rakettmotoren gir konstant skyvekraft, viser figuren en mulig fartsgraf for oppskytingen.

En graf som viser farten v med hensyn på tiden t, er vist. Grafen består av tre lineære deler, adskilt med en "knekk" (vinkel). Grafen går fra (0, 0) lineært til punkt A(9, 64), der den plutselig snur og går lineært ned til punkt C(45, -80) gjennom punkt B(25, 0). Fra punkt C(45, -80) går grafen rett opp til (45, 0). Den ser med andre ord slik ut: /\|

a) Hva skjer med romsonden 9 s, 25 s og 45 s etter starten (punktene A, B og C på figuren)?
b) Finn tyngdeakselerasjonen på planeten. Planeten har ingen atmosfære.
c) Lag en figur som viser de kreftene som virker på romsonden mens rakettmotoren ennå fungerer. Regn ut hvor stor skyvekraft rakettmotoren gir.
d) Under en oppskytning vil massen til romsonden minke etter hvert som rakettbrennstoffet blir brukt opp. Rakettmotoren gir likevel konstant skyvekraft. Avgjør om akselerasjonen i dette tilfellet vil øke, minke eller holde seg konstant i den tiden rakettmotoren fungerer. Grunngi svaret.

Det er oppgave b og c jeg trenger hjelp med!


Brukbart svar (0)

Svar #1
22. april 2016 av Janhaa

prøv matematikk.net


Brukbart svar (0)

Svar #2
23. april 2016 av Sigurd

La meg først tegne grafen slik du har beskrevet, så vi er enige om hva vi ser:
Rakettmotor som svikter

Som du sikkert fant ut i a), viser grafen at farten øker helt til punktet A (positiv akselerasjon), før den plutselig begynner å avta (negativ akselerasjon). Deretter minker farten, og i punktet B skifter farten fortegn - dvs. raketten snur. Og i punktet C blir farten brått null - den krasjlander.

Så hvordan kan vi bruke dette?

b) Vi må se på området etter at motoren har sviktet og før den krasjer. Dvs, mellom A og C. Husk at akselerasjon er det samme som fartsendring per tid. Bruk grafen til å lese av fartsendringen og tidsendringen mellom A og C (eller A og B eller to andre punkt i intervallet for den saks skyld). Dette er akselerasjonen raketten får - som må tilsvare tyngdeakselerasjonen (ettersom kun tyngdekraften virker på raketten her)

c) Rakettmotoren gir en skyvekraft vekk fra planeten, mens tyngdekraften "holder den igjen". Dermed blir det to piler, en vekk fra, og en mot planeten. Ettersom raketten akselererer vekk fra planeten (før motoren svikter), må skyvekraften være større enn tyngdekraften.

Summen av kreftene er jo lik masse ganger akselerasjon (jf Newtons 2. lov). Du kan regne ut akselerasjonen i området før A, der rakettmotoren fremdeles fungerer - ved å se på stigningstallet til fartsgrafen. Dessuten kan du ved hjelp fra svaret i b) finne tyngdekraften. Da har du både summen av krefter og tyngdekraften. Da kan du regne ut skyvekraften, Kraftsum = Skyvekraft – Tyngdekraft


Svar #3
23. april 2016 av duodenum (Slettet)

#2

La meg først tegne grafen slik du har beskrevet, så vi er enige om hva vi ser:
Rakettmotor som svikter

Som du sikkert fant ut i a), viser grafen at farten øker helt til punktet A (positiv akselerasjon), før den plutselig begynner å avta (negativ akselerasjon). Deretter minker farten, og i punktet B skifter farten fortegn - dvs. raketten snur. Og i punktet C blir farten brått null - den krasjlander.

Så hvordan kan vi bruke dette?

b) Vi må se på området etter at motoren har sviktet og før den krasjer. Dvs, mellom A og C. Husk at akselerasjon er det samme som fartsendring per tid. Bruk grafen til å lese av fartsendringen og tidsendringen mellom A og C (eller A og B eller to andre punkt i intervallet for den saks skyld). Dette er akselerasjonen raketten får - som må tilsvare tyngdeakselerasjonen (ettersom kun tyngdekraften virker på raketten her)

c) Rakettmotoren gir en skyvekraft vekk fra planeten, mens tyngdekraften "holder den igjen". Dermed blir det to piler, en vekk fra, og en mot planeten. Ettersom raketten akselererer vekk fra planeten (før motoren svikter), må skyvekraften være større enn tyngdekraften.

Summen av kreftene er jo lik masse ganger akselerasjon (jf Newtons 2. lov). Du kan regne ut akselerasjonen i området før A, der rakettmotoren fremdeles fungerer - ved å se på stigningstallet til fartsgrafen. Dessuten kan du ved hjelp fra svaret i b) finne tyngdekraften. Da har du både summen av krefter og tyngdekraften. Da kan du regne ut skyvekraften, Kraftsum = Skyvekraft – Tyngdekraft


Fantastisk bra svar! Veldig bra forklaring som ikke bare ga meg en formel, men som forklarte alt! Tusen takk for at du tok deg tid til å lage graf og svare, forsto alt nå!


Skriv et svar til: Krefter

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.