Kloss fra skråplan støter mot kule i snor
Lov på eksamen
- Kalkulator
- CAS
- Graftegner og regneark
- Lærebok, formelsamling og egne notater
Ikke åpent internett, kommunikasjon med andre eller kunstig intelligens.
Kan den løses uten PC?
Alle deloppgavene kan løses uten PC.
Fra 2027 er det bare kalkulator og skriftlige hjelpemidler på del 2. Vurderingen er gjort med KI og kan inneholde feil.
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
En kloss starter fra ro på et skråplan. Den glir en avstand til enden av skråplanet, der den støter rett mot en kule som henger i ro i en snor. Kula svinger opp og når en maksimal høyde . Klossen fortsetter bortover et horisontalt underlag.

Finn farten til kula like etter støtet.
Massen til klossen er , massen til kula er , og skråplanvinkelen . Friksjonstallet mellom klossen og skråplanet er . Langs den horisontale delen virker det ikke friksjon. Farten til klossen etter støtet er .
Finn farten til klossen like før støtet.
Vis at støtet ikke er elastisk.
Regn ut avstanden .
Fasit
Samlet kinetisk energi er før og etter støtet. Den er ikke bevart, så støtet er ikke elastisk.
LøsningsforslagKI-generert
Etter støtet svinger kula opp i snora. Snordraget står hele tiden vinkelrett på fartsretningen og gjør ikke arbeid, så den mekaniske energien til kula er bevart. Den kinetiske energien like etter støtet blir til potensiell energi i det høyeste punktet:
Farten til kula like etter støtet er .
Støtet varer svært kort tid. I horisontal retning virker det ingen ytre krefter på systemet kloss + kule: det er ingen friksjon på det horisontale underlaget, og snordraget på kula er vertikalt i støtøyeblikket. Den samlede bevegelsesmengden i horisontal retning er derfor bevart. Kula henger i ro før støtet:
Farten til klossen like før støtet er .
Et støt er elastisk bare hvis den samlede kinetiske energien er den samme før og etter støtet.
Før støtet er det bare klossen som beveger seg:
Etter støtet beveger både klossen og kula seg:
Omtrent , eller rundt , av den kinetiske energien er gått over til andre energiformer (varme, lyd, deformasjon) i støtet. Den kinetiske energien er ikke bevart, så støtet er ikke elastisk.
På skråplanet virker tre krefter på klossen: tyngdekraften , normalkraften og friksjonskraften , som virker oppover langs planet, mot bevegelsen.
Klossen akselererer ikke vinkelrett på planet, så , og friksjonskraften er . Newtons 2. lov langs planet (positiv retning nedover planet) gir
Akselerasjonen er konstant, og klossen starter fra ro. Vi antar at den korte, krumme overgangen nederst på skråplanet ikke påvirker farten. Da er , så
Avstanden er .
Vi kan også bruke energi: arbeidet til tyngdekraften minus friksjonsarbeidet er lik den kinetiske energien, . Det gir det samme uttrykket for .
Vedlegg
Vedleggene i oppgavesettet til Fysikk 2 V2019. De kunne brukes på hele eksamen, også del 1 (om hjelpemidlene).
Åpne på egen side: Faktavedlegg · Formelvedlegg