Newtons tredje lag
Hej, har fastnat på en uppgift som lyder följande:
Ett lok med massan 20 * 10^3 kg drar en vagn med massan 5,0 * 10^3 kg. Vagnen får en acceleration på 2,0 m/s^2. Vi bortser från allt luftmotstånd mot vagnens rörelse. Hur stor kraft verkar på vagnen vid kopplingen K? Hur stor kraft verkar på loket K?
Jag tänkte att kraften som verkar på vagnen måste vara: F = m*a = 20 * 10^3 kg * 2 = 40kN och kraften som verkar på loket måste vara: 5,0 * 10^3 * 2 = 10kN
Enligt facit är det 10kN bägge framåt på vagnen och bakåt på loket. Varför det?
Enligt Newtons tredje lag (lagen om verkan och motverkan) är krafter alltid parvis. Om kopplingen K drar vagnen framåt med kraften 10 kN, så drar vagnen lika mycket bakåt i loket. Detta innebär att kraften på loket från kopplingen är exakt lika stor till beloppet, men den är riktad bakåt.
Men hur ska jag veta vilken massa jag ska använda när jag beräknar kraften?
needhelp100 skrev:Men hur ska jag veta vilken massa jag ska använda när jag beräknar kraften?
F=ma
För att ge en massa m en acceleration a krävs kraften F.
Det är vagnens massa som skall ges en acceleration. Om det är ett lok som drar i den eller du själv med ett rep spelar ingen roll, så länge ni drar med 10 kN.
(Lokets massa blir intressant om frågan istället vore vilken kraft dess motor måste utveckla för att accelerera det och vagnen. Då har du dina 40 kN och sedan 10 till för vagnen.)
