Kraft-Rörelse [18687] Svar: mgh + mv2 = mgH (1) där H är starthöjden. För att kulan inte skall ramla ner i toppen av loopen måste centripetalaccelerationen minst vara lika med g, dvs v2/r = r dvs mv2/2 = mgr/2 Den potentiella energin i toppen av loopen är mg*2r Totala energin blir då mg*2r + mgr/2 = mg(2.5r) (2) där 2.5r = 27.5 cm --> r = 11 cm. Startpunkten borde alltså ligga på höjden H = 2.5r. Detta är ju precis vad du räknat ut. Så varför stämmer det så dåligt med det experimentella värdet? Det kan vara både rullfriktion och luftmotstånd. Procenten friktionsenergiförluster med dina värden blir (37-27.5)/37 = 26% vilket verkar mycket. Detta är allt du kan räkna ut utan att göra hastighetsmätningar längs hela banan, eftersom (som du säger) friktionskoefficienten varierar längs banan. Du har emellertid försummat kulans rotationsenergi. Av fråga 14738 framgår att rotationsenergin är 2/7 och translationsenergin 5/7. Vi måste alltså korrigera uttrycket (2) för rotationsenergin: mg*2r + (mgr/2)*(7/5) = mg(2.7r) (3) Detta ger det teoretiska värdet på starthöjden till H = 2.7*11 = 29.7 och friktionsandelen (37-29.7)/37 = 20% Nyckelord: lutande plan [15]; potential/potentiell energi [30]; friktion [53]; Frågelådan innehåller 7624 frågor med svar. ** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
|
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar.