|
Instuderingsuppgifter
Tillbaka
1. Varför faller all materia mot marken? Med vilken kraft påverkas all materia av jordens dragningskraft?
Svar: Jorden påverkar all materia med sin dragningskraft (gravitation). Om man
släpper ett föremål från hög höjd kommer föremålet att falla mot jorden med en accelererande hastighet.
Genom jordens gravitation kommer föremålet att öka sin fart varje sekund med 9.81 m/s
2. När utför man ett mekaniskt arbete?
Svar: När man utför ett mekaniskt arbete rör man ett föremål i kraftens riktning. Eftersom jordens dragningskraft är lodrät eller vertikall utförs ett arbete då man för ett föremål i horisontell riktning. Man för ett föremål i kraftens riktning.
.
3. Skriv en formel för att beräkninga av mekaniskt arbete
Svar: Mekansiskt arbete = Kraft · väg
4. Om bilens massa är 1500 kg hur stort arbete utförs då bilen kör upp för hela backen?
Svar:
1. Du måste först förstå att du måste göra om massan till kraft. Eftersom jordens gravitation är 9.81 (ca 10) multiplicerar vi massan hos bilen, 1500kg, med 10 och får då 15 000 N
2. Det är bara vägen i kraftens riktning som du skall använda dig av, alltså den vertikala sträckan på 5 meter.
mekaniskt arbete = 15 000 · 5 = 75 000 Nm
Joul är också en enhet för mekaniskt arbete. Svaret är således även 75 000 J
5. Vilken lägesenergi har ett föremål som har massan 7 kg och ligger på en hylla 2 meter upp från golvet?
Svar: När man beräknar lägesenergin gör du på samma sätt som vid mekaniskt arbete eftersom någon eller något har ju någon gång lyft upp den på hyllan och därmed laddat den med denna energi
Lägesenergi: 7 . 10 . 2 = 140Nm
6. Vad säger energiprincipen?
Svar:Enligt termodynamikens första lag kan inte energi vare sig förstöras eller bildas, bara omvandlas mellan olika former.
7. En låda med massan 10 kilo 1.5 meter ovanför golvet har lägesenergin är 150 Nm. Om lådan trillar ned från bordet övergår denna lägesenergi till rörelseenergi och slår troligen ned i golvet med en smäll. Rörelseenergin blir då noll. Vad hände då med rörelseenergin och hur stor blir rörelseenergin egentligen?
Svar: Eftersom energi inte kan skapas eller förstöras bara omvandlas mellan olika former omvandlas all lägesenergi till lika mycket rörelseenergi.
När föremålet slår i golvet förlora föremålet rörelseenergin som då omvandlas till värmeenergi.
8. Var i rampen har skateboardåkaren högst lägesenergi?
Svar: Ju längre upp man kommer ju högre blir lägesenergin. Alltså är lägesenergin högst längst upp på rampen.
9. Var har skateboardåkaren lägst lägesenergi?
Svar: Ju längre ned mot marken han kommer ju lägre är lägesenergin. Egentligen skall han kliva av rampen för att få lägst lägesenergi. Annars är det precis efter där lutningen planat ut.
10. Hur är det då med rörelseenergin vid båda dessa punkter i uppgift 8 och 9?
Svar: Längst upp på rampen innan han åker är rörelseenergin noll men lägesenergin som högst.
Längst ned på rampen, precis där lutningen planat ut är rörelseenergin som högst. Samtidigt har lägesenergin blivit 0
11. Vad menas med friktionskraft?
Svar: Friktionskraft är den kraft som uppstår när två föremål ligger an mot varandra. Denna kraft motverkar rörelsen hos ett föremål och gör att den till slut stannar om man inte tillför energi hela tiden.
12. Hur uppstår friktionskraft?
Svar: Friktionskraft uppstår då underlaget och föremålet inte är helt jämna. De har ojämnheter som greppar tag i varandra
13. Om jag släpper en skateboard från toppen på en skateboardramp kommer till slut skateboarden att stanna, varför?
Svar: Jo, det uppstår en friktionskraft som motverka rörelseenergin hos skateboarden. Detta gör att den till slut stannar
14. Vad menas med effekt?
Svar: Effektenanger hur stark en motor är. Hur mycket arbete motorn klarar av under en viss tid.
15. Skriv formel för beräkning av effekt?
Svar: Effekt= mekansikt arbete
tid
16. En hiss väger ca 1oookg och kan lyfta ytterligare 2000 kg. Det tar 10 sekunder för hissen att åka från plan 1 till plan två. Det är 4 meters höjdskillnad. Vilken effekt har hissens motor?
Svar: Effekt = mekansikt arbete
tid
1. Mekaniskt arbete = kraft . väg (1000kg + 2000kg) . 10 . 4meter = 120 000 Nm
2. Effekt: 120 000Nm = 12000Nm/s
10 s
3. 4000Nm/s = 12000J/s = 12000W = 12KW
17. I detta fall ovan har den totala massan på 400 kg fördelats på två vajrar som fästs i taket genom block. Mannen drar 2 meter i vajern. Hur mycket höjs lådan från marken? Hur stort blir den mekaniska arbetet?
Svar: Lådan kommer att höjas 1 meter eftersom den 2 meter långa förändringen skall fördelas lika på båda sidorna av blocken på lådan
Arbetet blir 4000N . 1m = 4000Nm
Om man skulle försöka få en bil att köra rakt upp 5 meter skulle säkert motorn inte klara av det. Bilen skulle heller inte få fäste på väggen och den skulle ändå falla ned. Det lutande planet gör det möjligt att få en tung bil eller något annat föremål upp på en höjd.
18. I bilden ovan skall en bil på 1500 kg köra upp för en ramp. Kanske för att köra upp på en båt. Hur stort arbete utförs för att köra upp bilen på rampen?
Svar: Mekansiskt arbete = Kraft · väg 15 000N. 5m = 75 000 Nm
Man räknar precis lika dant som vid mekansikt arbete. OM rampen är 50 meter spelar ingen roll. Bilen med massan 1500kg skall fortfarande 5 meter upp i luften och enligt formeln skall man bara ta hänsyn till kraften och vägen. Vägen skall vara i kraftens riktning
19. Vad menas med verkningsgrad?
Svar Verkningsgraden berättar hur många procent av bränslets energi som nyttjas till nyttig energi. (driva föremålet framåt)
20. Om en bilmotor har verkningsgraden 70%, hur många procent av energin i bränslet kommer att gå förlorad till värme?
Svar: 30% av den kemiska energin går till värmeenergi. 70% kommer att omvandlas till nyttig energi.
|
