Visa fråga/svar

 

Kraft-Rörelse [13635]

Fråga:
Hej jag är egentligen för gammal och för det här men jag tar en chans ändå så här i juletider.

En iPod (det är en hårddiskbaserad mp3 spelare) skall enligt tillverkaren klara av g-krafter uppemot 500g (dvs. c:a 5000 m/s2)

Om man tar denna iPod och släpper den från en höjd som är 1m.

Då kommer den att få en sluthastighet som är:

v2=v(0)2 + 2gx= 0 + 2*10*1= 20

v=sqrt(20) m/s

Rörelsemängd: p = mv= 0,2 * sqrt(20)≈ 0,9 kg*m/s

Frågan är då när den träffar golvet eller asfalten vilken kraft kommer den att utsättas för?

Om man räknar att F=dp/dt och antar att dt är i storleksordningen 0,01-0,001 s så får man en enorm kraft. Hur stämmer mitt resonemang?
/Olof W

Svar:
Åldern spelar ingen roll, bara frågan är intressant!

Jag kan inte finna något fel i ditt resonemang. Eftersom tillverkaren talade om acceleration (g-krafter), så låt oss räkna ut vad accelerationen blir om uppbromsningssträckan (deformationen) är 1 mm:

Vi räknar ut hastigheten vid golvet genom att sätta rörelseenergin = den potentiella energin:

  m*v2/2 = m*g*h

Hastigheten strax före golvet blir

  v = sqrt(2gh)

Vid konstant deceleration (uppbromsning) är medelhastigheten

  vstop = sqrt(2gh)/2 = sqrt(gh/2)

Uppbromsningstiden t blir då

  t = sträckan/hastigheten = 0.001/vstop

Accelerationen vi uppbromsningen blir

  a = v/t = 2*vstop/(0.001/vstop) = 1000*vstop2 = 1000*(gh)

För höjden 1 m blir a

  a = 1000*(g) = 1000g.

Inte särskilt imponerade - spelaren tål alltså inte ens att ramla ner från ett bord! Vi har emellertid antagit att deformationssträckan är 1mm, vilket kanske är lite för lite - även golvet kan eventuellt deformeras.
/Peter E

Nyckelord: g-krafter [16]; kraft [12];

*

 

 

Frågelådan innehåller 7441 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2019-11-12 20:34:57.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.