Kloss trukket med skrå kraft som avtar med farten Fysikk 2 E26

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

En kloss med masse $m = 400 g$ trekkes bortover et horisontalt underlag av en kraft $F = 1,2 N$ . Kraften $F$ danner en vinkel $α = 30 °$ med horisontalen som vist i figuren. Friksjonstallet mellom klossen og underlaget $μ = 0,25$ .

Se bort fra luftmotstand, og anta at hele undersiden av klossen er i kontakt med underlaget, i hele oppgaven.

Kloss på horisontalt underlag trukket av kraften F med vinkel alfa over horisontalen

Kalkulator

Bestem akselerasjonen til klossen.

Det viser seg at størrelsen på kraften $F$ ikke er konstant, men gitt ved

F = 1,2 - 0,20 v,

der $v$ er farten i m/s og $F$ er kraften i newton. Startfarten er null.

For hånd

Skriv et program som kan regne ut farten til klossen når $t = 3,0 s$ . I programmet kan du bruke at $\cos 30 ° = 0,866$ og $\sin 30 ° = 0,50$ .

Fasit

$a = 0,52 m / s^{2}$

Se programmet i løsningsforslaget.

LøsningsforslagKI-generert

På klossen virker gravitasjonskraften $\vec{G}$ nedover, normalkraften $\vec{N}$ oppover, friksjonskraften $\vec{R}$ mot bevegelsesretningen og trekkraften $\vec{F}$ skrått oppover.

Loddrett er det ingen akselerasjon. Den loddrette komponenten av $\vec{F}$ løfter litt på klossen, så normalkraften blir mindre enn tyngden:

N + F \sin α = m g

N = m g - F \sin α = 0,400 k g \cdot 9,81 m / s^{2} - 1,2 N \cdot \sin 30 ° = 3,32 N

Friksjonskraften:

R = μ N = 0,25 \cdot 3,32 N = 0,831 N

Newtons 2. lov horisontalt:

a = \frac{F \cos α - R}{m} = \frac{1,2 N \cdot \cos 30 ° - 0,831 N}{0,400 k g} = 0,52 m / s^{2}

from pylab import *

# Konstanter
m = 0.400
my = 0.25
g = 9.81
alfa = radians(30)

# Startverdier
t = 0
v = 0
dt = 0.001

while t < 3.0:
    F = 1.2 - 0.2*v
    N = m*g - F*sin(alfa)
    R = my*N
    F_sum = F*cos(alfa) - R
    a = F_sum/m
    v = v + a*dt
    t = t + dt
print(v)

Vedlegg

Vedleggene i oppgavesettet til Fysikk 2 E2026. De kunne brukes på hele eksamen, også del 1 (om hjelpemidlene).

Åpne på egen side: Formelvedlegg

Oppgavedata

Hentet fra: Fysikk 2 E2026, del 2, oppgave 6
Del: Del 2, kalkulator og skriftlige hjelpemidler — les om hjelpemidler
Hjelpemidler: Enkel vitenskapelig kalkulator
Trykte hjelpemidler og egne notater på papir
Ikke datamaskin, CAS, graftegner eller regneark.
Kategori: 2
Vanskegrad: 2
Poeng: 4
Temaer: Friksjon, Programmering, Modellering

Kloss trukket med skrå kraft som avtar med farten Fysikk 2 E26

Innstillinger

Utseende

Oppgaver og visning

Utskrift

Synkronisering

Sync på tvers av enheter

Kloss trukket med skrå kraft som avtar med farten Fysikk 2 E26

Lov på eksamen

Kan den løses uten PC?

Forstå oppgaven med en KI

Tastatursnarveier

Navigasjon

I oppgave

Kloss trukket med skrå kraft som avtar med farten Fysikk 2 E26

Kloss trukket med skrå kraft som avtar med farten Fysikk 2 E26

Lov på eksamen

Kan den løses uten PC?

Temaer