Fysikk 2

[CamillaLebora]

Trenger hjelp med fysikk 2 oppgave

[SveinR]

Hint 1: Hvis han skal miste kontakt med underlaget i B, betyr det at det ikke virker en normalkraft der (siden det ville vært kraften på Tarjej fra bakken). Dermed er det kun tyngdekraften som virker.

Hint 2: For å finne den minste høyden han må ha, kan vi først finne den minste farten han må ha i B for å miste kontakt med underlaget. Dette kan vi få til ved å anta at han er (såvidt!) i en sirkelbevegelse i B når han mister kontakten. Og dersom vi befinner oss i en sirkelbevegelse der summen av kreftene virker inn om sentrum (og det gjør tyngdekraften når vi er i toppen av sirkelen), er det en viss formel vi kan benytte oss av.

[CamillaLebora]

Hint 1: Hvis han skal miste kontakt med underlaget i B, betyr det at det ikke virker en normalkraft der (siden det ville vært kraften på Tarjej fra bakken). Dermed er det kun tyngdekraften som virker.

Hint 2: For å finne den minste høyden han må ha, kan vi først finne den minste farten han må ha i B for å miste kontakt med underlaget. Dette kan vi få til ved å anta at han er (såvidt!) i en sirkelbevegelse i B når han mister kontakten. Og dersom vi befinner oss i en sirkelbevegelse der summen av kreftene virker inn om sentrum (og det gjør tyngdekraften når vi er i toppen av sirkelen), er det en viss formel vi kan benytte oss av.

Har fått til at farten blir v=sqrt(g*r) som gir v=9.90 m/s

[SveinR]

Det skulle stemme bra det

Så hvordan kan du nå finne hvilken høyde du må ha over B for å få den farten i B?

[Fysikkgjest]

Finn først den største farta ( vmax ) Tarjei kan ha i punktet B utan å misse kontakten med underlaget.

Når T. passerer B, har kjelken ein rein rein sentripetalakselerasjon ettersom krafta( N ) frå underlaget og tyngda( G )
verkar langs baneradien. N. 2. lov gir

( 1 ) G - N = m v^2/[tex]r_B[/tex] ( vel pos. retning inn mot sentrum i halvsirkelen )

Den største farta ( vmax ) har vi akkurat idet kjelken misser kontakten med underlaget( N = 0 ).
Ved innsetjing i ( 1 ) får vi at

G = m vmaks^2/r_B som gir

( 2 ) vmax^2 = r_B g ( g: tyngdeakselerasjonen )

For at kjelken skal oppnå vmaks må punkt A ligge ei høgde( h ) over punkt B.
Tapet i potensiell energi (m g h ) tek kjelken tilbake som kinetisk energi ( 1/2 m vmaks^2 ) sidan total mek. energi er bevart ( ingen friksjon " impliserer " ingen energilekkasje i systemet ). Dermed får vi

m g h = 1/2 m vmaks^2 " implisererer " h = vmaks^2 /(2 g ) ( set inn for vmax^2 ( likn. ( 2 ) )

= ([tex]r_B[/tex] g ) /(2 g ) = [tex]r_B[/tex]/2 = 10 meter/2 = 5 meter

Svar: Punktet A må ligge minst 5 meter over B for at kjelken skal misse kontakten med underlaget i punktet B.