5 svar
166 visningar
DragonBane 59
Postad: 24 maj 2022 11:05

Ta reda på spännkraften i tråden.

Vikten som hänger ner har massan 0,50 kg och klossen som ligger på bordet väger 2,0 kg. Friktionstalet mellan kloss och bord är 0,15.

Här har vi en bild där jag har ritat upp uppgiften och lagt till vilka krafter som verkar. 

 

Uppgift a)

-Ta reda på accelerationen.

F=a×m   a=FmF=F1-FfF1=mg=0,50×9,82=4,91NFf=u×FN=u×mg=0,15×2×9,82=2,95NF=F1-Ff=4,91-2,95=1,96Na=Fm=1,962+0,5=1,962,5=0,79 m/s2

Svar: Accelerationen på klossen är 0,79. 

 

Uppgift b)

-Hur stor är spännkraften i tråden? 

Eftersom klossen har en acceleration så tänker jag på Newtons Andra lag vilket innebär att det är en kraft som påverkas på klossen till höger. 

F=a×m=0,79×2=1,58N 

Samtidigt påverkas klossen av en friktionskraft till vänster.

Ff=u×Fn=0,15×2×9,82=2,95N 

Nu när jag skriver detta så inser jag att det blir helgalet. Friktionskraften kan ju inte vara större i det motsatta riktningen klossen accelerar mot? 

Klossen dras med en kraft på 4,91 Newton och påverkas av en friktionskraft på 2,95 Newton.. Det är i dessa tankar jag går runt i. Jag vore mycket tacksam om någon har lite vägledning att bidra med.

Tack på förhand! 

SaintVenant 3869
Postad: 24 maj 2022 12:05 Redigerad: 24 maj 2022 12:06

Bra tankar, korrekt kraftfigur, bra försök och din skepsism är viktig även om den i detta fall inte riktigt var helt rätt.

Till att börja med bör du skilja på variablerna; du kallar båda massor för mm. Sedan är värdet på F1F_1 fel. Den är inte lika med m0,5gm_{0,5}g.

Om du tittar klossen som hänger. Vilka krafter påverkas den av? F1F_1 och m0,5gm_{0,5}g eller hur? Men den är inte i jämvikt utan sitter ihop med klossen och accelererar därmed med aa nedåt. Då får du:

m0,5-F1=m0,5am_{0,5}-F_1 = m_{0,5} a

Detta är en viktig distinktion då du antog att det var noll i högerledet. Vad blir accelerationen nu?

DragonBane 59
Postad: 24 maj 2022 13:09
Ebola skrev:

Bra tankar, korrekt kraftfigur, bra försök och din skepsism är viktig även om den i detta fall inte riktigt var helt rätt.

Till att börja med bör du skilja på variablerna; du kallar båda massor för mm. Sedan är värdet på F1F_1 fel. Den är inte lika med m0,5gm_{0,5}g.

Om du tittar klossen som hänger. Vilka krafter påverkas den av? F1F_1 och m0,5gm_{0,5}g eller hur? Men den är inte i jämvikt utan sitter ihop med klossen och accelererar därmed med aa nedåt. Då får du:

m0,5-F1=m0,5am_{0,5}-F_1 = m_{0,5} a

Detta är en viktig distinktion då du antog att det var noll i högerledet. Vad blir accelerationen nu?

Tusen tack för svaret! :) Hur låter det här?

Vi har vikten som hänger ned med kraften m0,5×g och en friktionskraft på klossen som ligger på bordet med kraften u×FN .

F1 blir då F1=m0,5g-Ff=m0,5×g-u×m2,0×g=0,50×9,82-0,15×2,0×9,82=4,91-2,95=1,96N 

Då har vi att F1=1,96N

Sedan använder vi oss av formeln F=a×m och bryter ut a.

a=F1mtot där m är den totala massan.

a=1,962,5=0,78560,79 m/s2 

Är det här helt galet? I facit står det att accelerationen ska vara 0,79. 

Jag förstår inte riktigt hur du har kommit fram till m0,5-F1=m0,5×a 

Tack ännu en gång! 

SaintVenant 3869
Postad: 24 maj 2022 15:37 Redigerad: 24 maj 2022 15:46

Du tänker fortfarande lite knasigt. Läs den här tråden först och återkom med om något klarnar eller hjälper med tanken:

https://www.pluggakuten.se/trad/hitta-friktionskraften-mellan-lada-och-bord/

Edit och tillägg:

Är det här helt galet? I facit står det att accelerationen ska vara 0,79. 

Nej då, det är korrekt och du har tänkt korrekt. Det som var knasigt var:

-Hur stor är spännkraften i tråden? 

Eftersom klossen har en acceleration så tänker jag på Newtons Andra lag vilket innebär att det är en kraft som påverkas på klossen till höger. 

F=a×m=0,79×2=1,58 NF=a\times m=0,79×2=1,58 \ N

Samtidigt påverkas klossen av en friktionskraft till vänster.

Ff=μ×Fn=0,15×2×9,82=2,95 NF_f=\mu\times F_n=0,15×2×9,82=2,95 \ N

Nu när jag skriver detta så inser jag att det blir helgalet. Friktionskraften kan ju inte vara större i det motsatta riktningen klossen accelerar mot? 

Det du räknade ut först (1,58 N) är resultanten som accelererar systemet. Inte spännkraften i tråden. Denna är lika med F1=FR+FfF_1 = F_R +F_f eller resultanten plus friktionskraften.

Ett annat sätt att ta fram spännkraften är genom att titta på krafterna som verkar på vikten. Rita en figur där du bara har vikten så blir det kanske tydligare.

DragonBane 59
Postad: 24 maj 2022 19:14

-Hur stor är spännkraften i tråden? 

Eftersom klossen har en acceleration så tänker jag på Newtons Andra lag vilket innebär att det är en kraft som påverkas på klossen till höger. 

F=a×m=0,79×2=1,58 NF=a\times m=0,79×2=1,58 \ N

Samtidigt påverkas klossen av en friktionskraft till vänster.

Ff=μ×Fn=0,15×2×9,82=2,95 NF_f=\mu\times F_n=0,15×2×9,82=2,95 \ N

Nu när jag skriver detta så inser jag att det blir helgalet. Friktionskraften kan ju inte vara större i det motsatta riktningen klossen accelerar mot? 

Det du räknade ut först (1,58 N) är resultanten som accelererar systemet. Inte spännkraften i tråden. Denna är lika med F1=FR+FfF_1 = F_R +F_f eller resultanten plus friktionskraften.

Ett annat sätt att ta fram spännkraften är genom att titta på krafterna som verkar på vikten. Rita en figur där du bara har vikten så blir det kanske tydligare.

Tack för svar!

Det var så jag hade tänkt att lösa uppgift (b) först. 

Klossen på bordet har en kraft som får klossen att accelerera och vi tar reda på den kraften med hjälp av accelerationen som vi tog reda på i uppgift (a).

F=a×m=0,79×2=1,58N 

Klossen har även en friktionskraft som verkar i motsatt håll.

Ff=u×FN=0,15×2×9,82=2,95N 

Och för att ta reda på spännkraften i tråden adderar vi dessa krafter.

F=1,58+2,95=4,53N 

Tråden har spännkraften 4,53N.

Verkar detta vara en godkänd lösning? 

Nu när jag skriver detta så inser jag att det blir helgalet. Friktionskraften kan ju inte vara större i det motsatta riktningen klossen accelerar mot? 

Jag blev tveksam på min lösning först då jag tänkte lite fel. 

Tack för din länk! Många saker att tänka på när det kommer till krafter. 

SaintVenant 3869
Postad: 24 maj 2022 22:44 Redigerad: 24 maj 2022 22:45

Helt rätt tänkt nu. Kraften du först beräknar är resultanten som verkar på klossen och enligt Newtons andra lag är denna lika med m×a.

Sedan kan du kontrollera genom att titta på vikten. Resultanten på den måste vara:

FR2=0,5×0,790,355 NF_{R2} = 0,5 \times 0,79 \approx 0,355 \ N

Denna är också lika med tyngden minus spännkraften:

FR2=m0,5g-F1F_{R2}=m_{0,5}g-F_1

Tyngden nedåt och spännkraften uppåt på vikten. Vi får:

F1=0,5×9,82-0,3554.5 NF_1 = 0,5\times 9,82 - 0,355 \approx 4.5 \ N

V.S.V

Svara Avbryt
Close