8 svar
57 visningar
Cool123 är nöjd med hjälpen
Cool123 179
Postad: 16 feb 20:07

Spännkraft i tråden pendel

Hej! Jag har försökt lösa en uppgift som lyder: En trådpendel med längden 192 cm svänger så att största utslagsvinkeln är 11.4 grader. Utslaget kan betraktas som litet och pendelkulan väger 3,56 kg. Beräkna kraften i tråden när utslaget är maximalt. Ni ser min uträkning på bilden men förstår ej vad jag gjort för fel då facit säger 34 N. Tacksam för hjälp!

Ture 9811 – Livehjälpare
Postad: 16 feb 21:18 Redigerad: 16 feb 21:19

Eftersom kulan står still i vändläget är det enbart mg som vi behöver ta hänsyn till, centripetalkraften = 0 i det läget.

Du kan komposantuppdela tyngdkraften i dels en kraft i snörets förlängning Fs , dels en mot snöret vinkelrät kraft FA

Fs = mg*cos(11,4)

Cool123 179
Postad: 17 feb 08:15
Ture skrev:

Eftersom kulan står still i vändläget är det enbart mg som vi behöver ta hänsyn till, centripetalkraften = 0 i det läget.

Du kan komposantuppdela tyngdkraften i dels en kraft i snörets förlängning Fs , dels en mot snöret vinkelrät kraft FA

Fs = mg*cos(11,4)

Varför blir inte detta rätt, nu komposantuppdelar jag Fs, det borde väll bli samma svar?

Ture 9811 – Livehjälpare
Postad: 17 feb 08:22

Titta på min bild, mg är hypotenusa i triangeln, 

Fs blir då mgcos(11,4)

Cool123 179
Postad: 17 feb 08:24
Ture skrev:

Titta på min bild, mg är hypotenusa i triangeln, 

Fs blir då mgcos(11,4)

Men i din bild är ju Fs motriktad, förstår inte riktigt. Fs är ju riktad mot fästpunkten till tråden

Ture 9811 – Livehjälpare
Postad: 17 feb 08:27 Redigerad: 17 feb 08:27

Jo, Fs är tyngdkraftens komposant i snöret riktning, kraften i snöret är lika stor men motriktad

Cool123 179
Postad: 17 feb 08:29
Ture skrev:

Jo, Fs är tyngdkraftens komposant i snöret riktning, kraften i snöret är lika stor men motriktad

Jag är ledsen förstår inte riktigt din förklaring. När man säger kraften i tråden syftar man alltid på en kraft som går nedåt och inte uppåt? För isåfall blir kraften i tråden mot fästpunkten negativ om den är motriktad?

Ture 9811 – Livehjälpare
Postad: 17 feb 09:52

Tänk dig ett enklare fall. Vinkeln är 0 grader, dvs klumpen hänger rakt ned.

Allt står stilla.

På pendelkulan verkar två krafter, mg rakt ned och en kraft från snöret rakt upp. Dessa två krafter är lika stora så kulan accelererar inte i vertikal ledd.

På snöret verkar två krafter en från kulan som drar snöret nedåt och en kraft från upphängningspunkten som drar snöret uppåt. Dess två krafter är också lika stora så inte heller snöret accelererar i vertikalled.

Om du ökar vinkeln mellan snöret och lodlinjen till 11,4 grader ändras inte resonemanget i sak, (I den här uppgiften befinner sig pendeln i ett vändläge så den står still, därför har vi ingen centripetalkraft)  principen är densamma, men krafternas storlek och riktning ändras, krafterna i snöret är alltid i snörets riktning, en åt vardera hållet, tyngdkraften på kulan är hela tiden vertikalt nedåt och lika stor som tidigare (mg).

För att bestämma hur mycket kraften i snöret är kan vi dela upp mg i två komposanter, den ena komposanten (Fs) är i snörets riktning, den andra (FA ) vinkelrätt mot snöret. Fortfarande gäller att snöret står still i radiell riktning så Fs är lika stor som motsvarande kraft i andra änden på snöret.

Fs får vi som mg*cos(vinkeln), FA = mg*sin(vinkeln)

Den tangentiella komposanten FA ger upphov till kulans acceleration, eftersom det inte finns någon kraft som verkar åt andra hållet.

Cool123 179
Postad: 17 feb 10:03
Ture skrev:

Tänk dig ett enklare fall. Vinkeln är 0 grader, dvs klumpen hänger rakt ned.

Allt står stilla.

På pendelkulan verkar två krafter, mg rakt ned och en kraft från snöret rakt upp. Dessa två krafter är lika stora så kulan accelererar inte i vertikal ledd.

På snöret verkar två krafter en från kulan som drar snöret nedåt och en kraft från upphängningspunkten som drar snöret uppåt. Dess två krafter är också lika stora så inte heller snöret accelererar i vertikalled.

Om du ökar vinkeln mellan snöret och lodlinjen till 11,4 grader ändras inte resonemanget i sak, (I den här uppgiften befinner sig pendeln i ett vändläge så den står still, därför har vi ingen centripetalkraft)  principen är densamma, men krafternas storlek och riktning ändras, krafterna i snöret är alltid i snörets riktning, en åt vardera hållet, tyngdkraften på kulan är hela tiden vertikalt nedåt och lika stor som tidigare (mg).

För att bestämma hur mycket kraften i snöret är kan vi dela upp mg i två komposanter, den ena komposanten (Fs) är i snörets riktning, den andra (FA ) vinkelrätt mot snöret. Fortfarande gäller att snöret står still i radiell riktning så Fs är lika stor som motsvarande kraft i andra änden på snöret.

Fs får vi som mg*cos(vinkeln), FA = mg*sin(vinkeln)

Den tangentiella komposanten FA ger upphov till kulans acceleration, eftersom det inte finns någon kraft som verkar åt andra hållet.

Oki tack för ett välutvecklat svar, tror jag förstår!

Svara Avbryt
Close