[Fy1] Skidåkare friktionskraft

En skidåkare väger 83kg med all utrustning. Åkaren åker nedför en 20 grader brant backe, höjdskillnaden är 200m. Vid backens slut har åkaren hastigheten 25 m/s. Under nedfärden omvandlas lägesenergi till rörelseenergi och friktionsvärme. Hur stora var de bromsande krafterna?

Vet typ hur man löser den, man räknar ut den totala sträckan och räknar ut arbetet som friktionen utför, men varför använder man bara friktionskraften och inte en resultantkraft av den framdrivande kraften och friktionskraften??

m = 83kg
E1 = mgh
E2 = mv^2/2
S = 200/sin(20)
W = Ff * S (varför bara Ff här?)
W = (delta)E = E2 - E1
Ff * s = mv^2/2 - mgh
Ff ~= 0,23kN

Tja, alltså du har potentiell energi, som delvis går över till rörelseenergi. Skillnaden är friktionsarbetet, så därför tar du friktionskraften och multiplicerar med sträckan...

Den framdrivande resultantkraftens arbete blir rörelseenergi (inte skillnaden mellan potentiell energi och rörelseenergi), så man kan givetvis krångla sig fram på diverse olika sätt, beroende på vad man vill veta och hur man känner för att göra.

Ah tack så mycket!

Kan man säga att arbete = energiskillnad bara om det är samma sorts energi?

Som att W(framåtdrivande kraft) = Ek2 - Ek1 (då Ek2 = 0)
(Och inte Ek2 - Ep1?)

Varför kan man inte heller säga att Fr = F1(framåtdrivande kraft) - Ff
Och att det totala arbetet är Wtot = Fr * S

Njae, alltså det gäller ju att hålla ordning på vad som är vad.

Totala energin man har är potentiella energin i början. Den överförs till rörelseenergi och friktionsvärme. Överföringen till rörelseenergi utförs av den resulterande framåtdrivande kraften, multiplicerat med sträckan. Överföringen till friktionsvärme utförs av friktionskraften, multiplicerat med sträckan. Arbetet för hela operationen (förflyttning och uppvärmning) är totala kraften (utan avdrag för friktion) multiplicerat med sträckan, vilket motsvarar mgh, alltså den potentiella energin.

Ahhh tror jag vet vad jag gjorde för fel

Tänkte inte på att Ep = Ek + Ef
Och att arbetet inte var förändringen för alla energierna

Tack så mycket!