Varför fungerar inte min metod?
Hej, har stött på en ganska klurig uppgift gällande energi. Jag vet inte varför jag inte har rätt svar. Fråga och min lösning finns nedan. Skulle vara otroligt hjälpsamt om någon kan förklara varför min metod inte fungerar. Skriv gärna om något i lösningen inte förstås.
Jag har en aning om att det är friktionstalet som ställer till det. Dvs. att det inte är samma friktionstal i backen som på det horisontella underlaget. Kan det stämma?
Uppgift:
Lösning:
Du är på rätt väg men gör det onödigt svårt för dig.
Uppgiften talar om en friktionskraft, så låt oss kalla den F och skippa friktionstal och mg.
Energiprincip i backen:
mgh = 0,85*F*s1 + (mv^2)/2
Energiprincip på plana ytan:
(mv^2)/2 = F*s2
Lös ut F ur den andra och peta in i den första.
Kommer du vidare?
Det är inte så lätt att förstå dina beräkningar utan några beskrivande kommentarer, så jag kan inte förklara varför din ansats inte fungerar.
I stället föreslår jag att du skapar två energiekvationer. Den första beskriver hela rörelsen från starten på toppen till dess att kälken stannar på plan mark. Den ekvationen innehåller inte den sökta hastigheten utan består av potentiell startenergi samt alla energiförlusterna. Den andra energiekvationen beskriver den horisontella rörelsen på plan mark. Den innehåller den sökta hastigheten och följande energiförluster.
Jan Ragnar skrev:Det är inte så lätt att förstå dina beräkningar utan några beskrivande kommentarer, så jag kan inte förklara varför din ansats inte fungerar.
I stället föreslår jag att du skapar två energiekvationer. Den första beskriver hela rörelsen från starten på toppen till dess att kälken stannar på plan mark. Den ekvationen innehåller inte den sökta hastigheten utan består av potentiell startenergi samt alla energiförlusterna. Den andra energiekvationen beskriver den horisontella rörelsen på plan mark. Den innehåller den sökta hastigheten och följande energiförluster.
Jag tycker att själva redovisningen och resonemanget är jättetydligt och verkligen föredömligt. Men se första inlägget av Sictransit för var felet ligger någonstans.
Det enda principiella fel du har gjort (som Sictransit visar), är att du har antagit att friktionsarbetet är 85% lägre i backen än på planet. När det istället är friktionskraften som är 85% lägre i backen än på planet. Eftersom arbete är kraft*väg, och vägen är kortare i backen än på planet så blir i själva verket friiktionsarbetet ännu mycket mindre än 85% i backen.
Därför fungerar inte din uträkning.
Okej, tror att jag förstår nu! Men om friktionskraften är 085 % lägre i backen, borde det ändå inte bli samma ekvation. F1 = friktionsarbetet i backen = 0,85*F2.
Därefter: Arbetet = F*s = 0,85*F2 * S1. Kan detta stämma?
Anonym_15 skrev:Okej, tror att jag förstår nu! Men om friktionskraften är 085 % lägre i backen, borde det ändå inte bli samma ekvation. F1 = friktionsarbetet i backen = 0,85*F2.
Därefter: Arbetet = F*s = 0,85*F2 * S1. Kan detta stämma?
Jo, som jag skrev i mitt svar ovan. Jag skulle dock inte kalla arbetet i backen för F1. Det är viktigt att inte blanda ihop arbete och krafter. Arbete är vad en kraft utför över en sträcka. Enheten är Nm eller J.
Arbete är kraft ⋅ sträcka, så i backen gäller: W1=0,85F N ⋅ s1 m (=5,1F Nm eller J)
På marken gäller W2=F N ⋅ s2 m(=12,5F Nm eller J)
Kika även här: https://www.formelsamlingen.se/alla-amnen/fysik/arbete-och-energi/arbete
