16 svar
116 visningar
EricCarlstrom är nöjd med hjälpen
EricCarlstrom 11
Postad: 18 jun 09:41

Arbete.

Problemet lyder som följande:

Om man lyfter upp ett objekt med x massa rakt upp y meter, hur stort arbete utförs?

Det enda jag saknar här för att räkna ut arbetet är ju kraften.

W = F * s

Videon jag kollar på säger att man kan sätta kraften som lika med tyngdkraften, men då skulle väl objektet vara i jämnvikt?

 

Tack för svar :)

Ture 10046 – Livehjälpare
Postad: 18 jun 10:32 Redigerad: 18 jun 10:33

Arbete är ett mått på förändrad energi.

I det här fallet ändras lägesenergin, med mgh.

Där m är massan, g är tyngdacc och h är höjdförändringen. 

Om du vill utnyttja din formel, har kraften mg verkat sträckan s. 

 

Som du ser är det samma sak. 

 

Med beteckningar enligt uppgiften: xyg

Laguna Online 29296
Postad: 18 jun 10:55

Din observation stämmer: För att föremålet ska röra sig alls måste det accelerera, och då måste kraften vara något större än tyngdkraften. När man stannar högre upp får man använda litet mindre kraft i stället.

Det spelar dock ingen roll hur kraften varierar, det blir samma arbete. Man kan ansätta en liten extra kraft F1 i början, och man kan göra den hur liten som helst. (Då tar det också hur lång tid som helst.)

EricCarlstrom 11
Postad: 18 jun 11:24

Jag lyckas inte formulera min fråga rätt så jag kan bara länka videon :)

https://www.youtube.com/watch?v=BpsxkLBexkE&list=PLkscb2tJGJjLFBc2MIUZZng0I3r4wFehk&index=21

ungefär 1:30 in så börjar han med uppgiften.

 

Han nämner att kraften vi lyfter med måste motsvara tyngdkraftens storlek men den måste väl svara större för att föremålet ska lyftas?

Känns som jag missar något 

Ture 10046 – Livehjälpare
Postad: 18 jun 11:35

Den måste vara större för att börja röra sig. När den rör sig fortsätter rörelsen oförändrad om summa krafter = 0. Dvs lyftkraft = tyngdkraften. 

EricCarlstrom 11
Postad: 18 jun 12:48
Ture skrev:

Den måste vara större för att börja röra sig. När den rör sig fortsätter rörelsen oförändrad om summa krafter = 0. Dvs lyftkraft = tyngdkraften. 

Betyder det då att videoskaparen i videon jag länkar gör fel? om man lyfter objektet med samma kraft som tyngdkraften så kommer den aldrig lyftas någon sträcka. 

Laguna Online 29296
Postad: 18 jun 13:37

Var det nåt fel på mitt svar?

EricCarlstrom 11
Postad: 18 jun 13:43
Laguna skrev:

Var det nåt fel på mitt svar?

Nej absolut inte.

Jag visste inte att man kunde citera först men mitt första svar va till er båda. Jag förstår inte riktigt fortfarande.

Jag tänker att kraften måste spela roll för en kraft mindre än tyngdkraften kommer aldrig lyfta objekten y m, eller som i exemplet i videon, 25cm

Yngve 39034 – Livehjälpare
Postad: 18 jun 15:50
EricCarlstrom skrev:

Nej absolut inte.

Jag visste inte att man kunde citera först men mitt första svar va till er båda. Jag förstår inte riktigt fortfarande.

Jag tänker att kraften måste spela roll för en kraft mindre än tyngdkraften kommer aldrig lyfta objekten y m, eller som i exemplet i videon, 25cm

Ett föremål som håller konstant fart/hastighet vv har ingen acceleration aa, dvs accelerationen är då 0 m/s2.

Vi kan nu använda Newtons samband F=m·aF=m\cdot a (där FF är den resulterande kraften, mm är föremålets massa och aa är föremålets acceleration) till att komma fram till att ett objekt som rör sig med konstant fart/hastighet inte påverkas av en resulterande kraft.

Det betyder att när objektet väl har fått en uppåtriktad fart/hastighet vv så räcker det med att man tillför en uppåtriktade kraft som är lika stor som tyngdkraften mgmg för att den uppåtriktade rörelsen ska fortsätta med konstant fart/hastighet.

EricCarlstrom 11
Postad: 18 jun 17:38 Redigerad: 18 jun 17:58
Yngve skrev:
EricCarlstrom skrev:

Nej absolut inte.

Jag visste inte att man kunde citera först men mitt första svar va till er båda. Jag förstår inte riktigt fortfarande.

Jag tänker att kraften måste spela roll för en kraft mindre än tyngdkraften kommer aldrig lyfta objekten y m, eller som i exemplet i videon, 25cm

Ett föremål som håller konstant fart/hastighet vv har ingen acceleration aa, dvs accelerationen är då 0 m/s2.

Vi kan nu använda Newtons samband F=m·aF=m\cdot a (där FF är den resulterande kraften, mm är föremålets massa och aa är föremålets acceleration) till att komma fram till att ett objekt som rör sig med konstant fart/hastighet inte påverkas av en resulterande kraft.

Det betyder att när objektet väl har fått en uppåtriktad fart/hastighet vv så räcker det med att man tillför en uppåtriktade kraft som är lika stor som tyngdkraften mgmg för att den uppåtriktade rörelsen ska fortsätta med konstant fart/hastighet.

Jaha! Betyder det att alla krafter vid eller över tyngdkrafter blir rätt svar i uppgften i videon?


EDIT: flyttade ut din fråga ur citatblocket :) /naytte

Yngve 39034 – Livehjälpare
Postad: 18 jun 17:51
EricCarlstrom skrev:

Jaha! Betyder det att alla krafter vid eller över tyngdkrafter blir rätt svar i uppgften i videon?

Det beror på vad som händer med objektet efter att det har nått den tilltänkta höjden.

Om objektet stannar där så är svaret W1 = xgy. Om objektet istället fortsätter uppåt så är svaret W2 > xgy.

EricCarlstrom 11
Postad: 18 jun 21:54
Yngve skrev:
EricCarlstrom skrev:

Nej absolut inte.

Jag visste inte att man kunde citera först men mitt första svar va till er båda. Jag förstår inte riktigt fortfarande.

Jag tänker att kraften måste spela roll för en kraft mindre än tyngdkraften kommer aldrig lyfta objekten y m, eller som i exemplet i videon, 25cm

Ett föremål som håller konstant fart/hastighet vv har ingen acceleration aa, dvs accelerationen är då 0 m/s2.

Vi kan nu använda Newtons samband F=m·aF=m\cdot a (där FF är den resulterande kraften, mm är föremålets massa och aa är föremålets acceleration) till att komma fram till att ett objekt som rör sig med konstant fart/hastighet inte påverkas av en resulterande kraft.

Det betyder att när objektet väl har fått en uppåtriktad fart/hastighet vv så räcker det med att man tillför en uppåtriktade kraft som är lika stor som tyngdkraften mgmg för att den uppåtriktade rörelsen ska fortsätta med konstant fart/hastighet.

Ja men nu blev jag förvirrad igen, förlåt.

Enligt uppgiften så har ju föremålet ingen hastighet när vi lyfter den så då rör den sig inte?

Jag känner att jag fattar arbete som koncept, men denna uppgift känns som den saknar information

Yngve 39034 – Livehjälpare
Postad: 19 jun 00:12
EricCarlstrom skrev:

Ja men nu blev jag förvirrad igen, förlåt.

Du behöver inte be om ursäkt!

Enligt uppgiften så har ju föremålet ingen hastighet när vi lyfter den så då rör den sig inte?

Det står inte att det är så, men vi kan anta att det är så.

Ett tankeexperiment:

Vi säger att objektet är i vila från början.

Därefter applicerar vi en uppåtriktad kraft som är 2*xg.

Det betyder att objektet utsätts för en resulterande uppåtriktad kraft som genererar en uppåtriktad acceleration.

När objektet har nått exakt halvvögs upp så tar vi bort den uppåtriktade kraften.

Detta gör att den resulterande kraften är riktad neråt och att objektet därför utsätts för en retardation.

När objektet når hela vägen upp så har hastigheten minskat till 0 igen.

Det arbete som vi då har tillfört är lika med W = F*s = 2*xg*y/2 = xgy.

PATENTERAMERA 5611
Postad: 19 jun 01:23

Det finns en sats som säger att om du betraktar ett föremål vid två olika lägen, säg A och B, så gäller det att skillnaden i kinetisk energi mellan lägena är lika med det totala arbetet som utförs på föremålet mellan A och B. Dvs

KB - KA = Wtot(A->B).

I detta problem så utgörs det totala arbetet av tyngdkraftens arbete + det arbete som ”lyftaren” utför.

Wtot = Wg + Wlyft.

Om föremålet är i vila både från början (vid A) och på slutet (vid B) så är skillnaden i kinetisk energi noll.

Vi får då att Wlyft = -Wg = mgh.

Dvs lyftarens arbete blir mgh, men det betyder inte, som tex Yngve förklarat, att lyftaren lyfter med kraften mg, utan lyftaren måste åtminstone i början använda en kraft som är större än mg så att föremålet kommer i rörelse. Medelvärdet på lyftarens kraft blir dock mg.

EricCarlstrom 11
Postad: 19 jun 09:13
Yngve skrev:
EricCarlstrom skrev:

Nej absolut inte.

Jag visste inte att man kunde citera först men mitt första svar va till er båda. Jag förstår inte riktigt fortfarande.

Jag tänker att kraften måste spela roll för en kraft mindre än tyngdkraften kommer aldrig lyfta objekten y m, eller som i exemplet i videon, 25cm

Ett föremål som håller konstant fart/hastighet vv har ingen acceleration aa, dvs accelerationen är då 0 m/s2.

Vi kan nu använda Newtons samband F=m·aF=m\cdot a (där FF är den resulterande kraften, mm är föremålets massa och aa är föremålets acceleration) till att komma fram till att ett objekt som rör sig med konstant fart/hastighet inte påverkas av en resulterande kraft.

Det betyder att när objektet väl har fått en uppåtriktad fart/hastighet vv så räcker det med att man tillför en uppåtriktade kraft som är lika stor som tyngdkraften mgmg för att den uppåtriktade rörelsen ska fortsätta med konstant fart/hastighet.

Jaha så kraften i W = F * S kan ses som medelvärdet av kraften under arbetet?

 

Menar uppgiften att man ska räkna ut medelvärdet på kraften för att accelerara föremålet precis tillräckligt mycket så att hastigheten är 0 vid sträckan y?

Yngve 39034 – Livehjälpare
Postad: 19 jun 09:30 Redigerad: 19 jun 09:35
EricCarlstrom skrev:

Jaha så kraften i W = F * S kan ses som medelvärdet av kraften under arbetet?

ja, det stämmer. Medelvärdet över sträckan, inte över tiden.

Man kan se tillfört arbete enligt W = F*S som arean under en graf i ett F/s-diagran, dvs kraften som funktion av sträckan.

Menar uppgiften att man ska räkna ut medelvärdet på kraften för att accelerara föremålet precis tillräckligt mycket så att hastigheten är 0 vid sträckan y?

Nej, tanken är nog att du ska föra ett energiresonemang likt det Ture beskrev i svar #2.

Tillfört arbete är lika med skillnaden I lägesenergi (givet att hastigheten efter förflyttningen är densamma som hastigheten innan förflyttningen).

EricCarlstrom 11
Postad: 19 jun 10:00
Yngve skrev:
EricCarlstrom skrev:

Jaha så kraften i W = F * S kan ses som medelvärdet av kraften under arbetet?

ja, det stämmer. Medelvärdet över sträckan, inte över tiden.

Man kan se tillfört arbete enligt W = F*S som arean under en graf i ett F/s-diagran, dvs kraften som funktion av sträckan.

Menar uppgiften att man ska räkna ut medelvärdet på kraften för att accelerara föremålet precis tillräckligt mycket så att hastigheten är 0 vid sträckan y?

Nej, tanken är nog att du ska föra ett energiresonemang likt det Ture beskrev i svar #2.

Tillfört arbete är lika med skillnaden I lägesenergi (givet att hastigheten efter förflyttningen är densamma som hastigheten innan förflyttningen).

Ja men då tror jag jag börjar ha en förståelse. Jag provar och göra lite uppgiften (om jag lyckas hitta några) innan jag avslutar den här threaden

 

Tack så otroligt mycket för hjälpen allihopa. Skulle aldrig löst detta utan hjälp

Svara Avbryt
Close