5 svar
98 visningar
blåbarochgrädde är nöjd med hjälpen
blåbarochgrädde 15
Postad: 15 nov 2022 23:04

På vilket sätt jag räkna ut den totala tiden när vi har nedanstående variablar och information?

Ett rymdskepp har konstant hastighet. En astronaut har gått ur rymdskeppet och håller sig 100 m bakom rymdskeppet. Den är i vila i förhållande till skeppet. Astronauten har massan 125 kg. För att återvända till skeppet använder astronauten en gaspistol som på 5 sekunder sänder ut 0,2 kg gas rakt bakåt. Gasen har hastigheten 500 m/s. Hur lång tid behöver han för att komma tillbaka till rymdskeppet?

Jag har börjat med att räkna ut kraften som pistolen avger, för att räkna ut den tog jag 0.2/5 för att få antalet kg per sekund. Därefter räknade jag ut kraften genom impulslagen, nu vet jag att det sker under 1 sekund och då kan jag ta m*v vilket blir 500*0.04=20 N för den tiden han använder gaspistolen. 

Sedan har jag räknat ut arbetet det krävs för att komma tillbaka till skeppet genom W=F*S, 20 * 100 = 2000 J. 

Jag tänker att jag kan använda arbetet för att räkna ut tiden som krävs för att ta sig tillbaka till skeppet?

D4NIEL 2579
Postad: 16 nov 2022 14:06 Redigerad: 16 nov 2022 14:07

Gaspistolen är bara igång 5 sekunder, sedan fortsätter astronauten med konstant hastighet fram till rymdskeppet.

Räkna ut accelerationen aa med Newtons andra lag. Räkna sedan ut hur lång sträcka s1s_1 astronauten hinner under accelerationsfasen med hjälp av s1=at2/2s_1=at^2/2

Vilken hastighet vv har astronauten när accelerationsfasen är avslutad?

Räkna ut hur lång tid den sista sträckan s2s_2 tar då astronauten färdas med konstant hastighet fram till rymdskeppet.

blåbarochgrädde 15
Postad: 16 nov 2022 19:04

Accelerationen blev 0.16m/s^2, när jag sedan använde denna acceleration i s=at^2/2 så använde jag t=5 och a=0.16. Då fick jag 2 meter. När jag skulle räkna ut hastigheten efter accelerationsfasen så tog jag s/t=v, där jag satte s=2 meter och t=5 sekunder och fick 0.4m/s. När jag satte in värdena i s/v= t för att få tiden blev det 250 sekunder. Jag tror jag har använt fel formel för sista steget, eftersom svaret blir 127.5 sekunder. 

D4NIEL 2579
Postad: 16 nov 2022 20:23 Redigerad: 16 nov 2022 20:26

Ja, du räknade ut hastigheten fel. Tänk på att astronauten accelererar de första fem sekundrarna! För likformigt accelererad rörelse gäller ju

s=v0t+at2/2s=v_0t+at^2/2

v=v0+atv=v_0+at

Med v0=0v_0=0 och accelerationen a=0.8m/s2a=0.8\mathrm{m}/\mathrm{s^2} får astronauten hastigheten v=?v=?

Denna hastighet håller astronauten sedan konstant under resterande 98m98\mathrm{m}. Alltså blir den totala tiden?

blåbarochgrädde 15
Postad: 16 nov 2022 22:55

Yes, nu fick jag tiden till 122.5 och jag adderar sedan de första 5 sek till 127.5 s. 

Tack!

D4NIEL 2579
Postad: 16 nov 2022 23:01

Yaaaaai!

Svara Avbryt
Close