Bestäm totala arbetet som utförs av alla krafter
En låda med massan 12 kg dras uppför ett lutande plan med en vinkel på 25 grader. Längden är 8 meter lång. Friktionskraften mellan lådan och planet är 30 N, och lådan dras upp med en kraft på 100 N som verkar parallellt med planet. Lådan startar från vila och accelererar konstant under hela rörelsen.
2. Bestäm det totala arbetet som utförs av alla krafter (inklusive friktion, tyngdkraft och den tillämpade kraften).
Det är uppgiften. Har löst den men vet ej exakt om det är rätt. Får fram det till att arbetet som utförs av alla krafterna är 162J genom att beräkna dragkraftens arbete, friktionskraftens arbete och tyngdkraftens arbete. Det får jag till 800J, -240J och -398J och sedan för att få det totala arbetet så lägger jag ihop det och får då svaret 162J? Är det rätt svar eller har jag tänkt rätt?
Antar också att läraren vill att jag ska rita ut krafterna på lådan osv eller tror ni de räcker med bara uträkningen?
Tack för all hjälp!
Det ser bra ut. Lite oklart vad de frågar efter kanske, se nedan. Man kan ha synpunkter på det här med negativa energier också även om det är ganska tydligt hur du tänker.
Ett tips är att alltid göra en figur för den här typen av uppgifter. Det var det första som jag gjorde. Hade knappt kunnat lösa den utan figur.
Jag har svårt att tolka vad de menar med "Det totala arbetet som...". Jag hade svarat så här:
Den tillämpade kraften utför arbetet 800J
Friktionskraften utför arbetet 240J
Tyngdkraften utför arbetet 398J
Observera, inga minustecken. Energi har ingen riktning (en skalär storhet, säger man) och negativ energi är inget man pratar om (i fysik 1 i alla fall). Man kan tycka att det totala arbetet då är 800+240+398 J. Kanske är det så det står I facit?
Ditt svar är lådans rörelseenergi, om du inte insett det. Dvs den kvarvarande energin efter att friktion och gravitation har "övervunnits".
Arbete kan vara både positivt (kraften i rörelseriktningen) och negativt (kraften motriktad rörelseriktningen). Så det går bra att räkna som du gjort.
Minsann, bra där, patenteramera! Det där hade sedan länge försvunnit djupt in i medvetandets dimmor 😀
Wikipedia t.ex. pratar om arbete med tecken "If the ball is thrown upwards, the work done by the gravitational force is negative", utan att för den skull nämna negativa energier, samtidigt som de skriver "Work is a scalar quantity, so it has only magnitude and no direction". Lite förvirrande kanske.
Fortfarande tycker jag att det är oklart vad de frågar efter. Jag tycker att man kan argumentera för 3 korrekta svar (bortsett från antal värdesiffror nedan):
1. 162 J. Man summerar alla arbeten med tecken och menar därmed att totala arbetet är den del av tillfört arbete som gav rörelseenergi till lådan. Lite märklig betydelse av "total".
2. 800 J. Det är det totala utförda arbetet som har fördelats på värmeenergi via friktionen, potentiell energi via gravitationen och rörelseenergi (det som blev över).
3. 1438 J. Personen/maskinen som flyttat lådan har utfört arbetet 800 J. Systemet har blivit varmare motsvarande 240 J via friktionen. Lådan har vunnit 398 J i lägesenergi. Fast här får man lite evighetsmaskinsvibbar om totalen är större än tillförd energi...
Personligen tycker jag att 2:an bäst beskriver vad som händer.
