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

Förutom att det går 1000 g på 1 kg (inte 100 g som du verkar ha räknat med) så stämmer det.
Men den ska du förklara vad som hänt med den förlorade mekaniska energin också...

Ae fy fan vilken tabbe av mig. Satt och pluggade så länge att jag vart bäng i bollen. Tack för att du pekade ut det.

Du har, vad jag ser, slarvat med massan. 25 g ⇔ (25/1000) kg ⇔ 0,025 kg.

Ja, slarvigt som fan. Tror hjärnan slutade funka en stund. Gick ut sprang en timme, är med i svängarna nu.

Sen får du ut energiförlusterna genom att räkna ut hur stor skillnad det är i energi innan och efter kastet.

Anna får en tackling under en fotbollsmatch. Anna väger 55 kg och har hastigheten 5 m/s rakt mot motståndaren som väger 65 kg och har hastigheten 4 m/s rakt mot Anna. Vilken är den högsta hastighet Anna kan få efter tacklingen? Pröva olika alternativ, men tänk på att summan av rörelseenergierna inte kan öka.

Annas Ek + motståndarens Ek = 687,5 J + 520 J = 1207,5 J
Annas rörelsemängd + motståndarens rörelsemängd = 275 kgm/s - 260 kgm/s = 15 kgm/s

Så långt har jag kommit, jag är lite förvirrad av alla formler fysiken har bombat mig med de senaste dagarna och jag vet inte riktigt hur jag ska gå vidare. Har jag räknar rätt än så länge? Jag har försökt ställe upp ett par ekvationer men jag kommer inte fram till något vettigt svar. Facits svar är 4,75 m/s i motsatt riktning.

Utan att dubbelkolla dina numeriska svar så behöver du för att komma fram till ett svar på uppgiftens fråga om Annas maximala hastighet efter krocken sätta Annas rörelsemängd och rörelseenergi till de totalsiffror du fått fram, dvs

mv₁²/2 = 1207,5 J
mv₂ = 15 kgm/s

Ur dessa löser du ut v₁ och v₂ genom att stoppa in Annas vikt istället för m. Om du räknat rätt kommer en av dessa två ekvationer (troligtvis den första) att ge resultatet v ≈ 4,75 m/s.

En kula som väger 0,48 kg hänger i ett snöre. Kulan förs åt sidan och släpps sedan. När snöret är lodrätt träffar kulan sidan på en kloss som är i vila. Kulan är då 1,5 m lägre än från början.

a) Hur stor hastighet har kulan när den träffar klossen?

Eftersom kulan är 1,5 meter över nollnivå, som i det här fallet är marken, har den en potentiell energi som vid fallet kommer omvandlas till kinetisk energi - rörelseenergi.

mgh = (1/2)mv² ⇔ v² = √(2gh) [Jag antar g = 9,82 m/s²]

v = √(2*9,82*1,5) ≈ 5,42 m/s.

b) Klossen väger 2,5 kg. Klossen glider 0,65 m på golvet innan den stannar. Friktionskoefficienten är 0,20. Vilken hastighet fick klossen vid sammanstötningen?

Vi har alltså m_kloss = 2,5 kg, u_kloss = 0 m/s, μ = 0,20 och s = 0,65 m. Vi vet även att m_klot = 0,48 kg, v_klot = 5,42 m/s och att u_kula = 0 m/s.

Problemet är att rörelsemängden inte bevaras, då det finns en friktionskoefficient som "motverkar" rörelsemängden från kulan till lådan. Kanske skall man räkna på förändringen av rörelseenergi? Jag har en tanke, men förstår inte varför den är praktiskt tillämpbar - alltså varför det är så.

w = Fs ⇔ μFs ⇔ μmas ⇔ 0,20 * 2,5 * 9,82 * 0,65 ≈ 3,19 J.

Skall man sedan tänka att man drar bort 0 från den ursprungliga hastigheten, eftersom klossen inte har någon rörelseenergi innan stöten, och att 3,19 J är den energi som s.a.s omvandlas från kulan? (Jag kan beräkna hastigheten nu, men vill gärna förstå varför man gör som man gör).
(Det finns två deluppgifter till, men de behöver jag inte hjälp med just nu).

Uträkningen på a) ser rätt ut, även om jag inte dubbelkollat det numeriska värdet i svaret.

På b) så ser uträkningen av energin i friktionsarbetet OK ut, även om det är lite missvisande att skriva μFs som μmas eftersom det antyder att klossen skulle ha en acceleration. För att vara mer korrekt skulle det vara bättre att skriva μmgs eftersom friktionskraften är μ multiplicerat med normalkraften och normalkraften är mg. Det har inget att göra med att klossen faktiskt accelererar med 9,82 m/s², vilket den inte gör eftersom den inte faller fritt.

Jag misstänker att tanken sedan är att man skall dra slutsatsen att i ögonblicket då kulan kolliderar med klossen så får klossen under en kort tid rörelseenergi som över sträckan 0,65 m övergår till friktionsarbete.

Jag skulle alltså sätta klossens ursprungliga rörelseenergi mv²/2 lika med 3,19 J som du räknat ut och lösa ut v ur den ekvationen.

Klossen, som ligger på ett horisontalplan, accelererar inte inte med just 9,82 m/s² men den har en acceleration. Jag skrev μFs som »μmas» eftersom jag tänkte på Newtons andra lag, F = m*a.

Ja, nu förstår jag. Den rörelseenergi som avges från kulan till klossen använder sedan klossen för att verka mot friktionen. Fast är det verkligen all energi, mv²/2, som avges från kulan till klossen? (Alltså den energi du och jag sätter lika med 3,19 J).

Det borde framgå av uppgiften om all kinetisk energi överförts till blocket. Det är en liten miss I uppgiften. Dock är det rimligt att antaga detta eftersom inga uppgifter ges om läget på kulan efter kollisionen. Det skulle troligen också medföra att beräkningarna skulle bli orimligt komplicerade för den nivå uppgiften verkar ligga på.

Det är en A-uppgift (motsvarande MVG i det gy94) i gymnasiekursen fysik 1 (motsvarande fysik A i gy94). Uppgiften skulle ju varit ännu svårare om man inte fick höjden - 1,5 meter - given, utan att man istället skulle få fram den själv.