Fysik: energi, arbete och effekt

Hej! Jag behöver hjälp med denna frågan, jag har ett prov om en vecka och min lärare har inte förklarat hur man gör på sådana uppgifter. Frågan är:

En sten kastas snett nedåt med farten 21 m/s från en bro 15 m över vattenytan. Vilken fart har stenen när den kommer ner till vattnet? Bortse från luftfriktionen.

Jag försökte använde energiprincipen som är W_p = W_k

$m g h = \frac{m v^{2}}{2} g h = \frac{v^{2}}{2} 9.82 * 15 * 2 = v^{2} \sqrt{9.82 * 15 * 2 =} v v \approx 17.2$

stämmer det eller inte? kan någon förklara hur ska man göra... Tack

Först trodde jag att det fattas en vinkel för att man skall kunna få fram svaret på frågan, men det verkar som om det faktiskt blir samma svar oberoende av vinkeln. Kul uppgift!

Använd dig av att $s=v_0t+at^2$ för att få fram $t$ , sätt in värdet i $v=v_0+at$ för att få fram hastigheten. Om man kastar rakt neråt blir $v_0=21m/s$ och då får $t$ ett litet värde. Om man kastar horisontellt blir $v_0=0$ och $t$ får ett betydligt större värde, men när jag använt Pythagoras sats för att få fram farten blev det praktiskt taget samma som när man kastade rakt ner.

V₀= 21 m/s

är a också = 21??

kan du förklara vad är "t" och "a"? Min lärare har inte förklarat något av detta.... :(

är "t"= tiden??

Du kan använda energiargument för att lösa den här uppgiften och metoden du använder är övergripande korrekt men du har inte använt den allmänna energiprincipen korrekt.

Notera att när du har löst uppgiften Ammar så har du aldrig använd informaitonen om att stenens initiala fart när den kastas från bron är 21 m/s. Det kunde såklart vara så att denna informaiton är överflödig, ibland har en uppgift överflödig information, men din fysikaliska intuition borde ändå säga sig att denna hastighet spelar roll.

Det är trots allt naturligt att en sten borde ha högre hastighet när den når marken om du kastar den hårt mot marken än om du bara släpper den.

Du saknar detta eftersom du missat ena halvan av energiprincipen:

Arbetet på en kropp = Skillnaden i dess kinetiska energi före och efter arbetet

Den korrekta formeln är således

$W_p = \Delta W_k$

eller

$mgh=\frac{mv^2_2}{2}-\frac{mv^2_1}{2}$

där $v_2$ är hastigheten efter arbetet och $v_1$ är hastigheten före arbetet (alltså är den hastigheten 21 m/s)

och löser du ut hastigheten ur denna bör du få ett svar som överensstämmer med facit.

Kan du skriva hur du tänker igen? kolla vad det står...

"$$mgh = \frac{mv_{\text{efter arbetet}}}{2} - \frac{mv_{\text{före arbetet}}}{2}</p> <p>där $$v_{\text{före arbetet}}$$"? så

Nu kan jag se det tack så mycket <3

Svara Avbryt

Visa senaste svar