Ergo fysikk 2 oppgave: krumlinjet bevegelse

[michaelah]

Hei. Sliter litt med en fysikk 2 oppgave. Trenger litt hjelp til forklaringen på A, også forstår jeg ikke hvordan jeg skal tegne kreftene i oppgave d, eller regne med de opplysningen vi har. Noen som har gjort denne eller kan hjelpe litt?

17931A95-F0CA-40B2-B62D-D3912402ED9A.jpeg (1.25 MiB) Viewed 7185 times

6D115E2E-404B-4870-A835-74CA74AD391A.jpeg (1.51 MiB) Viewed 7185 times

[Kristian Saug]

Hei,

a)
At passasjerene føler seg vektløse mellom A og B betyr at de ikke kjenner noen kraft fra setet. De kjenner ikke at de sitter på setet.

b)
Fra motoren stanser til motoren starter igjen, utsettes flyet for akselerasjon kun i vertikal retning, a = g = -9.81 m/s^2. Da har vi definert + retning som oppover.
Voy = 160 m/s * sin(50) = 122.57 m/s
Vy når motoren starter igjen er således - 122.57 m/s
a = (Vy - Voy)/t
t = (Vy - Voy)/a = ((-122.57 - 122.57)m/s)/-9.81 m/s^2 = 24.99 s, tilnærmet lik 25 sek
Passasjerene er vektløse i 25 sekunder.

c)
Farten til flyet på toppen av parabelbanen har kun horisontalkomponent. Siden vi regner uten luftmotstand får vi:
Vx = Vox = 160 m/s * cos(50) = 102.85 m/s, tilnærmet lik 103 m/s
Flyet har en hastighet på 103 m/s på toppen av banen.

Akselerasjonen flyet har der er a = -g = -9.81 m/s^2, dvs 9.81 m/s^2 rettet vertikalt nedover.

a = (v^2)/r
r = (v^2)/a = (102.85^2)/9.81 = 1078 m, tilnærmet lik 1080 m
Radien i sirkelen blir 1080 m

d)
Når flyet ikke er i akselerasjon (står på bakken eller har konstant hastighet) virker en kraft G=mg fra setet på passasjeren.
Når så kraften på passasjeren fra flysetet under oppstigning er dobbelt så stor som tyngden av passasjeren , må denne kraften være 2G = 2mg. Men 1G virker når flyet er i ro eller har konst hast, slik at bare 1G er relatert til hastighetsøkningen.
Vi får da mg = ma
a = g = 9.81 m/s^2
Flyet har en akselerasjon på 9.81 m/s^2 under oppstigning (retning 50 grader i forhold til hor.planet)
Jeg forutsetter her at kraften oppgitt fra setet virker fra både sete og seterygg, samlet 50 grader til hor.planet.

[michaelah]

Hei,

a)
At passasjerene føler seg vektløse mellom A og B betyr at de ikke kjenner noen kraft fra setet. De kjenner ikke at de sitter på setet.

b)
Fra motoren stanser til motoren starter igjen, utsettes flyet for akselerasjon kun i vertikal retning, a = g = -9.81 m/s^2. Da har vi definert + retning som oppover.
Voy = 160 m/s * sin(50) = 122.57 m/s
Vy når motoren starter igjen er således - 122.57 m/s
a = (Vy - Voy)/t
t = (Vy - Voy)/a = ((-122.57 - 122.57)m/s)/-9.81 m/s^2 = 24.99 s, tilnærmet lik 25 sek

Passasjerene er vektløse i 25 sekunder.

c)
Farten til flyet på toppen av parabelbanen har kun horisontalkomponent. Siden vi regner uten luftmotstand får vi:
Vx = Vox = 160 m/s * cos(50) = 102.85 m/s, tilnærmet lik 103 m/s
Flyet har en hastighet på 103 m/s på toppen av banen.

Akselerasjonen flyet har der er a = -g = -9.81 m/s^2, dvs 9.81 m/s^2 rettet vertikalt nedover.

a = (v^2)/r
r = (v^2)/a = (102.85^2)/9.81 = 1078 m, tilnærmet lik 1080 m
Radien i sirkelen blir 1080 m

d)
Når flyet ikke er i akselerasjon (står på bakken eller har konstant hastighet) virker en kraft G=mg fra setet på passasjeren.
Når så kraften på passasjeren fra flysetet under oppstigning er dobbelt så stor som tyngden av passasjeren , må denne kraften være 2G = 2mg. Men 1G virker når flyet er i ro eller har konst hast, slik at bare 1G er relatert til hastighetsøkningen.
Vi får da mg = ma
a = g = 9.81 m/s^2
Flyet har en akselerasjon på 9.81 m/s^2 under oppstigning (retning 50 grader i forhold til hor.planet)
Jeg forutsetter her at kraften oppgitt fra setet virker fra både sete og seterygg, samlet 50 grader til hor.planet.

På svar d? Så er svaret 10,5 m/s^2 i fasiten. Er det ikke noe vi ikke forstår her?

[Fysikksvar]

Vedr. spørsmål d:

Lat [tex]\overrightarrow{K}[/tex] vere krafta frå passasjersetet

Veit at [tex]\left | \overrightarrow{K} \right |[/tex] = 2 G og vidare må vi gå ut frå at [tex]\overrightarrow{K}[/tex] dannar
50[tex]^{0}[/tex] med horisontalplanet ( 40[tex]^{0}[/tex] med vertikalplanet ).

Vertikalkomponent: K [tex]\cdot[/tex]cos40[tex]^{0}[/tex] = 2G cos40[tex]^{0}[/tex]

Kraftsum i vertikalretning : 2G cos40 - G = 0.532 G

Horisontalkomponent: K sin40 = 2G sin 40 = 1.286 G

Kraftsum (F[tex]_{res}[/tex] ) = (0.532[tex]^{2}[/tex] + 1.286[tex]^{2}[/tex])[tex]^{0.5}[/tex] G = 1.39 G

Akselerasjonen a = [tex]\frac{1.39 G}{m}[/tex] = 1.39 g = 13.6 m/s[tex]^{2}[/tex]

Stemmer ikkje med fasit. Kvar ligg feilen i mitt resonnement ?

[Kristian Saug]

Har sett på oppg d) på nytt.
Jeg ser ingen feil i ditt resonnement.

[Fysikksvar]

Takk for tilbakemelding ! Da må fasit vere feil , eller så har vi feiltolka problemstillinga.