Loop

[Romstofftid]

Hei, jeg lurer på om jeg har regnet en oppgave riktig. Er ganske usikker på hvordan dette skal gjøres...

Oppgaven:
Hva er v i B og C, sett opp Newtons 2. for C, kommer vogna rundt loopen? Høyde i A=80cm, radius i loopen =30cm, vognas vekt = 200g

Dette er hva jeg har gjort:

image.jpeg (1.59 MiB) Vist 5602 ganger

[Romstofftid]

Del 2:

image.jpeg (2.11 MiB) Vist 5601 ganger

[Fysikkmann97]

Sett T = 0. Da er den minste farten man må ha gitt ved likningen $g = \frac{v^2}{r} \Rightarrow v = \sqrt {gr} \Rightarrow v = \sqrt{0,80 m * 9,81 m/s^2} \Rightarrow v_{min} = 2,8$. Det er ikke vanlig å si at en kraft er negativ, men hvilken retning den har. I ditt eksempel virker T i samme retning som G, siden den er i toppen av loopen.

[Romstofftid]

Sett T = 0. Da er den minste farten man må ha gitt ved likningen $g = \frac{v^2}{r} \Rightarrow v = \sqrt {gr} \Rightarrow v = \sqrt{0,80 m * 9,81 m/s^2} \Rightarrow v_{min} = 2,8$. Det er ikke vanlig å si at en kraft er negativ, men hvilken retning den har. I ditt eksempel virker T i samme retning som G, siden den er i toppen av loopen.

Hmm ok, fysikklæreren kommenterte i oppgavesettet at hvis T var positiv ville vogna gå rundt. Det var derfor jeg nevnte det i svaret.

[Fysikkmann97]

Åja, sånn. Om T blir negativ så er tyngdeakselerasjonen større enn sentripetalakselerasjonen som kreves for at den går rundt. Det du finner om du setter T = 0 og løser mg = mv^2 / r for v, så finner du hvilken fart du må ha for å motvirke tyngden. Dette var iallefall det fysikklæreren sa til meg

[Romstofftid]

Åja, sånn. Om T blir negativ så er tyngdeakselerasjonen større enn sentripetalakselerasjonen som kreves for at den går rundt. Det du finner om du setter T = 0 og løser mg = mv^2 / r for v, så finner du hvilken fart du må ha for å motvirke tyngden. Dette var iallefall det fysikklæreren sa til meg

Ok, ser at det er en enkel måte å teste det på

[Norm]

En liten sidekommentar: Det er riktig at hvis T er positiv vil vogna gå rundt. Setter man T = 0 får man punktet der T og G opphever hverandre, slik at man stopper midveis, og detter loddrett ned. Det vil i alle fall akkurat ikke være kontakt mellom vogna og loopen der, så hva som skjer der krever nok i alle fall finere analyse. Hvis T er positiv, er det hele tiden kontakt og dermed friksjon slik at man kommer rundt, vil jeg tro. Poenget er at fysikklæreren din nok vet hva han sier.

[Fysikkmann97]

Jeg tror du misforstod. Du har formelen a = v^2/r. Denne kan omskrives til v = sqrt{ar}, der a er sentripetalakselerasjonen. Om du i toppunktet setter T = 0, så ser du at a må være lik g, siden summen av kreftene er kraften G. T = 0 betyr ikke at farten i toppen er null, men at normalkraften som virker på gjenstanden er null. Normalkraften virker alltid vinkelrett på underlaget, så i bunnen vil den virke i motsatt retning av G, og i samme retning som G i toppen. Selvsagt er ikke normalkraften null i toppunktet, men om vi ser vekk fra friksjon og det så vil man klare seg med en fart som er kvadratrota av tyngedakselerasjonen ganger radiusen til sirkelbanen. Men å bruke [tex]\Sigma F = mg + T[/tex] vil jo gjøre oppgaven enklere om du også skal finne normalkraften.