11 svar
352 visningar
Zelghaouti är nöjd med hjälpen
Zelghaouti 94
Postad: 6 nov 2021 12:07

lyftkraft

fråga: För att bärga föremål från titanic används flytsäckar fyllda med diesel. anta att en sådan säck rymmer 20 m3 och säcken väger 50 kg. diesel har densitet 0,82 g/cm3.
hur många ton kan en sådan säck lyfta? 

facit:

0,82 g/cm3 = 820 kg/m3
Dieseln i en säck väger
p * V = 820 * 20 kg = 16400 kg
Om vi inkluderar säckens egen massa väger en säck
(16400 + 50) kg = 16450 kg och dess tyngd är
mg = 16450 * 9,82 N = 161539 N
Lyftkraften hos en säck är
F = p * g * V = 1000 * 9,82 * 20 N = 196400 N
Netto lyftkraft är (196400 – 161539) N = 34861 N
Denna kraft kan lyfta massan M, vars tyngd är Mg.
Mg = 34861 --> M = 34861 /9,82 kg = 3550 kg
En säck kan lyfta 3,5 ton.

 

Förstår inte varför de subtrahera lyftkraften och säckens tyngd. Har ritat två krafter, en lyftkraft uppåt och en lika stor tyngd neråt, eftersom den flyter, men förstår inte varför man subtrahera?

Programmeraren 3387
Postad: 6 nov 2021 12:24

Tyngden av säcken och dieseln ger en kraft nedåt F
Det undanträngda vattnet trycker säcken uppåt med kraften S
Den resulterande lyftkraften L som säcken bidrar med är skillnaden mellan S och F, L=S-F
F och S är alltså inte lika stora.
Om säcken däremot flyter upp till ytan kommer en del av säcken att sticka upp.  En mindre mängd vatten undanträngs och jämvikt uppnås, dvs F=S.

Tips: vänta med att multiplicera in g, i detta fall hade du förkortat bort g i slutet och fått en renare uträkning.

Zelghaouti 94
Postad: 6 nov 2021 12:34

tack så mycket!  så säcken är alltså inte i jämnvikt eftersom vi lägger över föremål? och då gäller att lyftkraften är lika stor som den kraft som trycker säcken uppåt - säckens totala tyngd?

Om man nu ska rita det här, ska man då rita en lyftkraft uppåt från vattenytan, och en annan mindre kraft uppåt bredvid L och en kraft neråt som är tyngden?

Förstår dock inte vad det är för tryck som trycker säcken uppåt? 

Programmeraren 3387
Postad: 6 nov 2021 12:46 Redigerad: 6 nov 2021 13:03

Det intressanta fallet är när säcken tvingas kvar under vattnet (av Titanic). Det är då vi kan beräkna säckens lyftkraft.
Om vi säger att Titanic fått endast en säck så kommer Titanic inte att röra sig. Säckens lyftkraft L motverkas då av en del av Titanics tyngdkraft T, jämvikt uppnås alltså även här. Annars skulle säcken accelereras. (Titanic utövar alltså L mindre kraft mot havsbotten.)

Archimedes kom på att den lyftkraft som vatten utövar på ett nedsänkt objekt är lika med tyngden hos den mängd vatten som föremålet tränger undan. Den kraften brukar ritas från undersidan på föremålet och är riktad uppåt.
I raden "F = p * g * V = 1000 * 9,82 * 20 N = 196400 N" ser du hur den beräknas, vattnets densitet är ju 1000kg/m3.

Rita upp och visa bilden.

Zelghaouti 94
Postad: 6 nov 2021 13:17

Blir det såhär? ser det inte ut såhär om ett föremål är i botten? 

Zelghaouti 94
Postad: 6 nov 2021 13:18

620. Annan fråga men det är såhär jag menar

Programmeraren 3387
Postad: 6 nov 2021 13:25

Säcken ligger inuti Titanic. Säcken vill flyta men hålls kvar att Titanics skrov, den befinner sig alltså i jämvikt.
Med beteckningarna ovan, vilken pil är F, S respektive L?

Zelghaouti 94
Postad: 6 nov 2021 13:49 Redigerad: 6 nov 2021 13:53

syftar du på dina pilar? då är den lilla pilen s, stora pilen uppåt L och återstående pil F neråt. Förstår bara inte vart den lilla pilen kommer ifrån och varför den är neråt, du sa väl att den var uppåt eller? 

 

Programmeraren 3387
Postad: 6 nov 2021 14:09 Redigerad: 6 nov 2021 14:20

Kanske för abstrakt med alla bokstäver så utvecklar lite:
Den stora pilen nedåt är F, tyngdkraften på säcken.
Den uppåtriktade pilen är S, kraften som vattnet trycker på säcken (eftersom säcken är lättare än vatten).
S > F. Om säcken inte låg inuti Titanic skulle den flyta upp, dvs kraften S-F skulle accelerera säcken uppåt.
Men nu ligger säcken still, den är i jämvikt. Alltså måste Titanics skrov trycka säcken nedåt med kraften L=S-F (lilla pilen).

Det kanske verkar konstigt att det skulle göra att Titanic i så fall kan bärgas med säckar. Eftersom Titanic nu använder en del av sin tyngdkraft för att trycka på säcken så är kraften Titanic utövar mot havsbotten nu mindre.

Titanics kraft mot havsbotten= mtitanic×g - L

Zelghaouti 94
Postad: 6 nov 2021 14:30

tack så  hemskt mycket! när gäller L = S - F för föremål?

Programmeraren 3387
Postad: 6 nov 2021 14:43

Det är ingen regel utan något man får ta fram från fall till fall. Det är därför det är så viktigt att rita en figur och sätta ut alla krafter. Ta för vana att alltid göra det! När kraftpilarna har blivit rätt i figuren så är själva uträkningen enkel.

I detta fall var kraften som lyfte Titanic lyftkraften som vattnet utövade på säcken minus säckens tyngdkraft.

Zelghaouti 94
Postad: 6 nov 2021 15:07

Okej tack så mycket!!

Svara Avbryt
Close