Meddelande

Du befinner dig just nu på en äldre version av Pluggakuten, gamla.pluggakuten.se. Nya Pluggakuten lanserades den 6 februari 2017 och du finner forumet på www.pluggakuten.se.

På gamla.pluggakuten.se kan du fortfarande läsa frågorna och svaren som ställts, men du kan inte skapa ett nytt konto eller nya trådar. Är du redan medlem kan du däremot fortfarande logga in och svara i befintliga trådar. Nya frågor och nytt konto skapar du på det nya forumet, välkommen dit!
  • Forum
  •  » Fysik
  •  » Fysik A -Mekanik kraft och tryck

Fysik A -Mekanik kraft och tryck

Kanelbulle
Medlem

Offline

Registrerad: 2011-09-19
Inlägg: 78

Fysik A -Mekanik kraft och tryck

Är i behov av hjälp från er smile

En liten sten hängdes med hjälp av en tunn tråd i en dynamometer. Denna visade då utslaget 0,85N. När stenen sänks ner i en bägare med vatten, utan att beröra botten men helt under vattenytan, visar dynamometern  0,53N.

a) Hur stor lyftkraft verkade från vattnet på stenen då den var under vattnet?
b) Hur stor var stenens volym?
c) Vilken densitet hade stenen?
d) Antag att bägaren med vatten i sin tur hade stått på en mkt noggrann våg graderad i gram. Hur hade vågen då reagerat när stenen sänktes ner i vattnet?

Väldigt tacksam för svar!

 
Henke_1991
Medlem

Offline

Registrerad: 2011-05-12
Inlägg: 148

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

a)
Lyftkraften LaTeX ekvation är skillnaden mellan kraften stenen utsätts för hängande i luften och nettokraften stenen utsätts för i vattnet.


b)
Använd Archimedes princip:

LaTeX ekvation


c)
Beräkna stenens massa med Newtons andra lag LaTeX ekvation och densiteten kan sedan beräknas med formeln:

LaTeX ekvation


Uppgift d är jag osäker på.

Senast redigerat av Henke_1991 (2011-09-19 22:03)

 
HighDef
Medlem

Offline

Registrerad: 2009-05-12
Inlägg: 4963

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

a)

Här har du en visualisering av problemet

     http://data.fuskbugg.se/skalman02/231b28ec_1.jpg

Stenen blir ju "lättare" i vatten, det är därför som det blir mycket lättare att lyfta någon under vattnet. Det är eftersom att lyftkraften tillkommer. Du ser då från bilden att då måste gälla

     LaTeX ekvation

Du kan beräkna LaTeX ekvation!

b)

Använd Arkimedes princip

     LaTeX ekvation

Lyftkraften har du från förra uppgiften, så du kan enkelt beräkna LaTeX ekvation.

c)

Använd

     LaTeX ekvation

Du söker LaTeX ekvation. Massan hittar du genom att du vet stenens tyngd, dvs

     LaTeX ekvation

d)

Eftersom stenen tränger undan vatten (enligt Arkimedes princip) betyder det att vattennivån i bägaren kommer att höjas, eller hur? Vätsketryck följer sambandet

     LaTeX ekvation

Trycket står alltså proportionellt mot vattennivån (höjden) i en bägare. Så om höjden stiger, måste givetvis trycket öka. Och tryck i sin tur är (per definition)

     LaTeX ekvation

Arean är konstant, så om trycket stiger måste därför kraften LaTeX ekvation också öka. Och om kraften LaTeX ekvation ökar, ökar då också utslaget på vågen.

Senast redigerat av HighDef (2011-09-19 22:13)

 
Kanelbulle
Medlem

Offline

Registrerad: 2011-09-19
Inlägg: 78

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

Tack så mycket för hjälpen! Nu är jag med på noterna.

Undrar dock om stenen som hänger i dynamometern i luften, där är det ju en tyngdkraft som verkar nedåt. Men kraften som verkar uppåt, är det lyftkraften? Den är väl lika stor som tyngdkraften i så fall?

 
HighDef
Medlem

Offline

Registrerad: 2009-05-12
Inlägg: 4963

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

Kanelbulle skrev:

Tack så mycket för hjälpen! Nu är jag med på noterna.

Undrar dock om stenen som hänger i dynamometern i luften, där är det ju en tyngdkraft som verkar nedåt. Men kraften som verkar uppåt, är det lyftkraften? Den är väl lika stor som tyngdkraften i så fall?

Tänk såhär: dynamometern måste ju bära stenen dvs motverka med en kraft uppåt som håller stenen stilla. I luft är det tyngre, men i vatten blir kraften uppåt (bäransträngningen? tongue) mycket lättare (vilket förklarar varför det är lättare att lyfta föremål under vatten) eftersom vatten bidrar med lyftkraft.

Så, det är förståeligt. Om dynamometern ska hålla upp föremålet måste den givetvis anbringa en kraft uppåt för att kunna motverka kraften nedåt. Att den skulle anbringa en nedåtriktad kraft låter inte ens rimligt om du tänker efter.

Senast redigerat av HighDef (2011-09-21 11:55)

 
Kanelbulle
Medlem

Offline

Registrerad: 2011-09-19
Inlägg: 78

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

Jag kanske uttryckte mig lite luddigt. För det du skriver är jag med på. Men om man tittar på din bild, så är det ju en tyngdkraft ner från stenen, och två krafter uppåt. Den ena är lyftkraft, men den andra "mindre" kraften, var kommer den ifrån?

Tack för hjälpen smile

 
HighDef
Medlem

Offline

Registrerad: 2009-05-12
Inlägg: 4963

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

Den andra mindre kraften kommer från dynamometern som också bidrar med en uppåtriktad kraft som håller upp stenen. Den bär ju stenen under vattnet.

 
Shawn92
Medlem

Offline

Registrerad: 2010-08-29
Inlägg: 99

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

Passar på att ställa en fråga här med!

"Bestäm lyftkraften på en blycylinder med diameter 3,2 cm och längd 7,0 cm i

a) i vatten b) i kvicksilver"

Vi har formeln F=mg och vi har g. Hur får vi då "m" utifrån diametern och längden?

och den andra uppgiften!

"Tre olika kulor A,b och C alla med radien 2,5 cm släpps i vatten. Kula A har densiteten 7,9 g/cm^3; kula B 2,1 g/cm^3 och kula C 0,85 g/cm^3. Bestäm vattnets lyftkraft på respektive kulor."

Här känns det som samma sak. Vi kan iofs beräkna volymen för en sfär med hjälp av radien men hur hjälper det oss att få fram "m" i formeln F=mg?

Tack på förhand!

/Shawn

 
HighDef
Medlem

Offline

Registrerad: 2009-05-12
Inlägg: 4963

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

@Shawn92: Kör på egen tråd om du har en fråga, men nu hade du relativt korta uppgifter.

a) Lyftkraft hittar du med formeln

     LaTeX ekvation

LaTeX ekvation är densiteten av vätskan som föremålet är nedsänkt i. Du får alltså kolla upp i tabell för kvicksilver. LaTeX ekvation är volymen av kroppen som är nedsänkt i vattnet. Du kan räkna ut volymen för cylindern med den data som är given. Använd sedan formeln.

b)

Räkna ut deras respektive volymer med formeln för ett klots volym. Använd ovanstående formel.

Senast redigerat av HighDef (2011-09-21 14:01)

 
Kanelbulle
Medlem

Offline

Registrerad: 2011-09-19
Inlägg: 78

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

Okej, tack!

En sista fråga, kan man i uppg. d ta reda på med hur mkt utslaget på vågen har ökat?

 
HighDef
Medlem

Offline

Registrerad: 2009-05-12
Inlägg: 4963

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

Kanelbulle skrev:

Okej, tack!

En sista fråga, kan man i uppg. d ta reda på med hur mkt utslaget på vågen har ökat?

Om du hade höjden från början och bägarens area (antar att den är cylindriskt formad), så tror jag det. Men det är väl bara kuriosa vad gäller fråga d, så.

 
Niro
Medlem

Offline

Registrerad: 2009-03-16
Inlägg: 685

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

Jag gillar HighDef,s bild och bygger vidare på den.

I Lufen:
LaTeX ekvation

I Valfri Vätska:
LaTeX ekvation

Tänk nu på att om stenen är en Blyklump eller annat så byt bara ut där de står sten mot bly, och därmed har vi
även en valfri klump i en valfri vätska. Nu kan du kombinera hur du vill.

http://i.imgur.com/NSwlO.jpg

Senast redigerat av peter_dahlen666 (2012-05-29 05:49)


Här är det bara kärlek som råder
 
HighDef
Medlem

Offline

Registrerad: 2009-05-12
Inlägg: 4963

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

@peter_dahlen666:
Snygg (komplettering)! smile

Senast redigerat av HighDef (2011-09-21 15:16)

 
Kanelbulle
Medlem

Offline

Registrerad: 2011-09-19
Inlägg: 78

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

@HighDef

I fråga b, (räkna ut stenens volym) ser uträkningen ut såhär: 0,32N= 1g/cm3 x 0,85N x Vsten? Jag får detta till 0,38 cm3, kan det stämma?

 
HighDef
Medlem

Offline

Registrerad: 2009-05-12
Inlägg: 4963

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

Naj inte riktigt. Sen så förstår inte varför du sätter LaTeX ekvation. LaTeX ekvation är ju LaTeX ekvation.

För att undvika enhetstrassel så är det bäst att hålla sig till grundenheterna. För densitet är det LaTeX ekvation. Vattens densitet är således LaTeX ekvation. Din ekvation blir då

     LaTeX ekvation

 
Kanelbulle
Medlem

Offline

Registrerad: 2011-09-19
Inlägg: 78

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

Jag tänkte helt hajkon tajon där... Återigen tack!
Vi ska räkna med så lite värdesiffror som möjligt, så det är därför jag använder g/cm3.

 
HighDef
Medlem

Offline

Registrerad: 2009-05-12
Inlägg: 4963

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

Kanelbulle skrev:

Jag tänkte helt hajkon tajon där... Återigen tack!
Vi ska räkna med så lite värdesiffror som möjligt, så det är därför jag använder g/cm3.

Bäst att hålla sig till SI-enheter. Lovar dig. Inte så att det är obligatoriskt, men bäst så.

 
Wavy Crockett
Medlem

Offline

Registrerad: 2011-09-22
Inlägg: 35

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

Om stenen har tyngdkraft 0,85N i luft och 0,53N i vatten borde inte vikten i vatten kunna ges utav m x 0.53/0.85 = m(vatten)?

 
Wavy Crockett
Medlem

Offline

Registrerad: 2011-09-22
Inlägg: 35

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

Det jag tänker allltså är att om stenen dras neråt med ~62% av kraften som den skulle göra i luft så väger den ~62% i vatten av vad den gör i luft, jag har dock förvirrat mig själv lite här och känns som jag kan ha helt fel.

Borde väl stämma då man kan räkna ut stenens densitet med m(luft)/m(luft)-m(vatten) = 87/87-54 = 2.63636..

Senast redigerat av Wavy Crockett (2011-09-22 18:37)

 
inte en nörd
Medlem

Offline

Registrerad: 2013-11-06
Inlägg: 1

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

jag har ett litet problem med hur man räknar ut volymen på en sten (måste vara färdig tills imorn)
och man ska svara det i kubikcentimeter.
TACK

 
Pastmaster
Medlem

Offline

Registrerad: 2012-10-16
Inlägg: 554

Re: Fysik A -Mekanik kraft och tryck

inte en nörd skrev:

jag har ett litet problem med hur man räknar ut volymen på en sten (måste vara färdig tills imorn)
och man ska svara det i kubikcentimeter.
TACK

Använd din algebra.

p (rå= densitet) = m/V

V= m/p

Senast redigerat av Pastmaster (2013-11-06 21:40)

 

  • Forum
  •  » Fysik
  •  » Fysik A -Mekanik kraft och tryck

Sidfot

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson

Powered by Mattecentrum
 |  Denna sida använder cookies |  Kontakta oss |  Feedback |