1 / 4 sider - klik for at bladre

Elastikspring: beregning og energiomdannelse

  • Fysik
  • 1.g el. lign.
  • Afleveret til 12
  • 4 sider PDF

Det er gratis at oprette en konto

Elastikspring: beregning og energiomdannelse er en fysik-opgave til 1.g el. lign., afleveret til karakteren 12. Fylder 4 sider (329 ord, ca. 1 min. læsning) og blev publiceret 26. februar 2019.

Denne opgave omhandler et elastikspring, hvor en springer falder fra en bro. Den indeholder beregninger af fjederkonstant, udstrækning og maksimal hastighed under springet. Desuden diskuteres energiomdannelsen i fire faser: frit fald, opbremset fald, svingningsfase og hængefasen.

Redaktørens vurdering
10 Fortrinlig
Solid besvarelse af fysikopgave med klare beregninger og en detaljeret diskussion af energiomdannelsen under et elastikspring. Meget brugbar som inspiration.
Struktur
12
Faglig dybde
10
Kilder
10
Fuldstændighed
12
  • elastikspring
  • energiomdannelse
  • fjederkonstant
  • frit fald
  • hookes lov
  • kinetisk energi
  • potentiel energi
  • svingninger

Astrid er en frisk elastikspringer der er 1,79m høj og har en masse på 76kg (se figur 1). Hun står på en bro over en flod hvor der er 47,7m ned til floden og har en elastik bundet til fødderne og til broens top sådan at der er 22,9m elastik i slap tilstand mellem hende og broen. Elastikken har en fjederkonstant der er givet ved k=cl0, hvor l0 er længden af elastikken i slap tilstand og c er en konstant for elastikken der har værdien c=3,0kN. Elastikken er tilpasset i længden sådan at hendes hår bliver vådt, men ikke hendes ansigt, når elastikken bliver fuldt udstrakt.

Det sidste minut inden Astrid hentes op hænger hun stille med hovedet nedad. Hvor langt ned til vandet vil der være?

Hookes lov:

F=-k·x

Ligning til at finde k

k=cl0

k=3000 N22,9 m=131,0Nm

Ligning til tyndkraften kombineret med Hookes lov

k·x=m·g

x=m·gk=76 kg·9,816ms2131,0Nm=5,695 m

Sidste udregning

22,9 m+5,695 m=28,595 m

47,7 m-28,595 m=19,105 m

19,105 -1,79 =17,315 m

Astrid vil fra hovedet have 17,315 m ned til vandet og fra fødderne 19,105 m ned.

Estimer Astrids maksimale hastighed under elastikspringet.

Ekin=12·m·v2

2·Ekin=m·v2

2 Ekinm=v2

v=2Ekinm

Epot=m·g·h

Epot=76kg·9,816Nkg·-28,595m=-21332,33 J

Afj=12·k·x2

Afj=12·131,0Nm·5,695 m2=2124,4 J

Ekin=19207,93 J

Få adgang til denne og 100.000+ andre opgaver i PDF

Det er gratis at oprette en konto

Lignende opgaver