Auton massa on 890 kg. Kuinka suuren työn autoon vaikuttava kokonaisvoima tekee, kun auto kiihdytetään levosta nopeuteen 82 km/h?
Mekaniikan energiaperiaate on: E(lopussa) - E(alussa) = W
sen perusteella laskin (liike-energia lopussa): 0,5 * 890 * 82^2= 2 992 180 J eli n.2300kJ.
Kirja antaa kuitenkin vastaukseksi 230kJ? Onko virhe kirjassa vai minun vastauksessa?
Mekaniikan energiaperiaate on: E(lopussa) - E(alussa) = W
sen perusteella laskin (liike-energia lopussa): 0,5 * 890 * 82^2= 2 992 180 J eli n.2300kJ.
Kirja antaa kuitenkin vastaukseksi 230kJ? Onko virhe kirjassa vai minun vastauksessa?
Vastaukset 7
Vanhimmat
Tuo nopeus pitää muuntaa km/h -> m/s. Eli olet tehnyt 3,6^2 suuruisen virheen.
Alkavan fyysikon kannattaa opetella heti SI-yksiköiden systemaattinen käyttö. Se säästää tällaisista virheistä.
https://fi.wikipedia.org/wiki/Kansainvälinen_yksikköjärjestelmä
Hups! Niinpäs olikin. Kiitos!
tehtävä kyseessä.
Tehtävänanto on päin honkia.
Autoon vaikuttava kokonaisvoima koostuu osista (ilmanvastus, tienpinnan ja renkaan kosketuspinnan välinen kitkavoima), joista jokainen tekee negatiivisen työn.
Positiivista työtä tehdään liike-energian kasvun ja em negatiivisen työn itseisarvon summan verran, ja sen tekee autossa vaikuttava voima (sisäinen), eikä suinkaan autoon vaikuttava (ulkoinen) voima tai niiden resultantti.
Energiahan tulee sisäisestä energialähteestä, eli autoon kuuluvan polttoaineen palamisesta, mistä osa saadaan moottorissa muunnettua mekaaniseksi energiaksi.
Työtahdin aikana sylinterin kaasusta mätään kohdistuva voima on siis nimenomaan sisäinen voima, mikä tekee positiivista työtä, muttei tietenkään autoa kiihdytä. Kiihdyttämiseen tarvitttavan ulkoisen kitkavoiman löydät vetävien pyörien renkaiden kosketuspinnan ja tienpinnan välistä, mikä tekee hieman negatiivista työtä luistosta johtuen (vierintävastus on tehohäviö, eikä ulkoinen voima), ja jopa paljon jos renkaat sutivat.
Just joo. Yksinkertainen periaatelaskussa pitää ryhtyä saivartelemaan asioilla, jotka tietysti vaikuttavat, jos asiaa olisi tarkasteltu laajemmin. Mutta tuolla tehtävän rajauksella ne eivät vaikuta lainkaan.
Mistä ihmeen moottorista ? Eihän tuohon mitään moottoria tarvita, eikä tehtävässä siitä puhutakaan. Alamäkeen auto kiihtyy rajanopeuteen asti painovoima-aallokossa. Sen verran siinä tosin kuski joutuu töitä tekemään, että ottaa käsijarrun pois päältä.
Silloin potentiaali- ja liike-energian summa ei kasva lainkaan, vaan vähenee.
Eli positiivista työtä ei tehdä autoon vaikuttavalla kokonaisvoimalla lainkaan.