*** Fysikuppgiftstråden [För de som inte vill skapa en egen tråd] ***

Varför är hastigheten konstant i x-led vid en vinklad kaströrelse (alltså sneda kast)? Varför är accelerationen konstant? Förstår härledningarna av formlerna men inte riktigt varför ovanstående gäller.

Det här följer rakt av från Newtons lagar. F = ma. Vad F är beror på kraftsituationen i problemet som betraktas. Om man inte har någon retarderande(eller accelererande) kraft i x-led så är accelerationen noll varför hastigheten är konstant. Att säga att hastigheten är konstant i x-led vid kaströrelse är något av en felaktig beteckning då det gäller när man försummar luftmotstånd och andra krafter som kan påverka kastbanan, men det kan man ofta göra och få förvånansvärt (eller inte förvånansvärt) träffsäkra resultat.

Jämför x-led och y-led för att se skillnaden. I y-led har du gravitationen som skapar en acceleration, men det finns ju ingen gravitation i x-led. Det handlar helt enkelt om Newtons första lag. När föremålet lämnar kastarens hand så är det inte någon kraft som verkar på föremålet i x-led och därför behåller föremålet en konstant hastighet (bortsett från luftmotstånd som man brukar försumma i uppgifter i gymnasiefysik).

Håller på med kaströrelse.

Vid ett släggkast slungas släggan med hastigheten 25 m/s i riktningen 32 grader snett uppåt i förhållande till marken. Kastaren släpper släggan på 0,8 meters höjd.

a) Hur långt blir kastet?
b) Hur stor var släggans högsta höjd över marken?

Jag brukar alltid dela upp hastigheten i dess komposanter.

v(ix) = 25*cos(32) = 21,20 m/s
v(iy) = 25*sin(32) = 13,25 m/s

På a) tänker jag att jag måste ta reda på tiden det tar för släggan att färdas hela sträckan, för att sen köra s = v*t efter s är i x-led och därmed saknar acceleration.

Släggan kastas från 0,8 m höjd, dvs s(iy) = 0,8 m. När släggan landar så befinner den sig på 0 m höjd, det ger s(fy) = 0 m.

s(fy) = s(iy) + v(iy)*t + 1/2at^2

Insättning av kända värden ger:

0 = 0,8 + 13,25t - 4,91t^2

Delar med 4,91:

0 = 0,16 + 2,70 - t^2

t = 1,35(rot 1,35^2 + 0,16)

t = 1,74 s

sx = vx*t = 38 m

Svaret är 58 m.

Vad är det jag gör fel?

En kula med massan 50,0 gram sitter fast i en tråd och tråden åker runt i en vertikal cirkelbana med radien 0,50 meter. I banans översta läge är spännkraften i tråden 0,8 N. Hur stor är kulans hastighet i översta läget?

Jag får ut rätt svar om jag räknar så här:

(mv^2)/r = 0,8 + mg

Det jag inte förstår är varför man ställer upp den så? Borde inte en kraft dra uppåt eftersom tråden är spänd? och resulterande kraften ska dra mot "mitten". Drar spännkraften alltid ner med dragningskraften?

En kula med massan 50,0 gram sitter fast i en tråd och tråden åker runt i en vertikal cirkelbana med radien 0,50 meter. I banans översta läge är spännkraften i tråden 0,8 N. Hur stor är kulans hastighet i översta läget?

Jag får ut rätt svar om jag räknar så här:

(mv^2)/r = 0,8 + mg

Det jag inte förstår är varför man ställer upp den så? Borde inte en kraft dra uppåt eftersom tråden är spänd? och resulterande kraften ska dra mot "mitten". Drar spännkraften alltid ner med dragningskraften?

Ur det stillastående referenssystemets perspektiv gäller:
Två krafter drar i kulan: gravitationen och centripetalkraften.
Den senare kommer från spännkraften i tråden och får kulan att inte fara rakt fram utan hålla sig i en cirkulär bana.

Ur fjädern perspektiv gäller:
Kulan drar i fjädern. Kulan får här sin "tyngd" från centrifugalkraften.

Är det en pendel?

Är det en pendel?

Två krafter drar i kulan: gravitationen och centripetalkraften.
Den senare kommer från spännkraften i tråden

Ur fjädern perspektiv gäller:
Kulan drar i fjädern. Kulan får här sin "tyngd" från centrifugalkraften.

Vad skulle gälla om det är en pendel?