Apua lukion fysiikan tehtävässä!!

Anonyymi

Eli tarvitsisin apua lukion fysiikan tehtävässä.

Tehtävässä ei oteta liikevastuksia huomioon. Henkilö työntää levosta lähtevää mopoautoa (m=400kg) 300 newtonin voimalla 10 m matkan ylämäessä siten, että auto nousee 50 cm korkeammalle matkalla. Lakse auton loppunopeus.

Mielellään mahdollisimman tarkasti apuja ja vastauksia.

8

211

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Anonyymi

      Laske energiaperiaatteella. Työntämiseen käytetty energia on F*s. Toisaalta auto on saanut potentiaalienegiaa m*g* h ja liike-energiaa m*v^2/2. Muut tekijät tunnetaan paitsi v.

      • Anonyymi

        Oon varmaan vähä tyhmä kun en vieläkään saa ratkaistua tehtävää, joten voisitko kertoa miten kaavoja pitäisi yhditellä, jotta tehtävä ratkeaisi.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Oon varmaan vähä tyhmä kun en vieläkään saa ratkaistua tehtävää, joten voisitko kertoa miten kaavoja pitäisi yhditellä, jotta tehtävä ratkeaisi.

        Laske ensin joillekin energioille ihan numeroarvot. Siitä on siiten helppo jatkaa. Ei ole vaikea.

        Eikä kukaan kiellä sinua arvaamasta loppunopeutta. Tarkista sitten laskemalla, onko arvaus oikea. Samalla keksit kyllä sen ratkaisutavankin. Jos et keksi, korjaa arvaustasi kunnes saat riittävän tarkan tuloksen. Jos olet huippulaiska, tee tuohon iterointiin pieni Python ohjelma.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Oon varmaan vähä tyhmä kun en vieläkään saa ratkaistua tehtävää, joten voisitko kertoa miten kaavoja pitäisi yhditellä, jotta tehtävä ratkeaisi.

        Sovella mekaniikan energiaperiaatetta: kappaleeseen kohdistettu työ on yhtä suuri kuin kappaleen mekaanisen energian muutos.

        W = Emek(lopussa) - Emek(alussa)

        Jos potentiaalienergian nollatasoksi valitaan se korkeus, josta mauto lähtee liikkeelle, mautolla ei ole alussa potentiaalienergiaa lainkaan. Koska mauto on myös levossa, sillä ei ole aluksi myöskään liike-energiaa. Siis mekaaninen energia alussa on nolla, joten

        W=Emek(lopussa)

        Työ voidaan lausua voiman ja voiman vaikutusmatkan tulona W=Fs ja mekaaninen energia tarkoittaa potentiaali- ja liike-energian summaa. Sijoitetaan nämä yhtälöön.

        Fs = Ep(lopussa) Ek(lopussa)

        Nyt kirjoitetaan vielä Ep ja Ek auki:

        Fs = mgh ½mv^2

        ja on saatu yhtälö, jossa ainoa tuntematon on mauton loppunopeus v, joka tuosta helposti ratkeaa.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Sovella mekaniikan energiaperiaatetta: kappaleeseen kohdistettu työ on yhtä suuri kuin kappaleen mekaanisen energian muutos.

        W = Emek(lopussa) - Emek(alussa)

        Jos potentiaalienergian nollatasoksi valitaan se korkeus, josta mauto lähtee liikkeelle, mautolla ei ole alussa potentiaalienergiaa lainkaan. Koska mauto on myös levossa, sillä ei ole aluksi myöskään liike-energiaa. Siis mekaaninen energia alussa on nolla, joten

        W=Emek(lopussa)

        Työ voidaan lausua voiman ja voiman vaikutusmatkan tulona W=Fs ja mekaaninen energia tarkoittaa potentiaali- ja liike-energian summaa. Sijoitetaan nämä yhtälöön.

        Fs = Ep(lopussa) Ek(lopussa)

        Nyt kirjoitetaan vielä Ep ja Ek auki:

        Fs = mgh ½mv^2

        ja on saatu yhtälö, jossa ainoa tuntematon on mauton loppunopeus v, joka tuosta helposti ratkeaa.

        Eihän näin helpon tehtävän laskemisessa ole mitään ongelmaa. Ongelma on se, miten oppilas saadaan keinolla millä tahansa ymmärtämään, mitä tuossa oikein käytännössä tapahtuu. Oikeat ja ymmärrettävät välitulokset ja niiden suurusluokat ovat olennainen osa oppimista ja tapahtuman ymmärtämistä. Jotain voi jäädä mieleen loppuelämäksi.

        Kysytty arvo ei ole useinkaan se kaikkein oleellisin asia oppimistapahtumassa.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Eihän näin helpon tehtävän laskemisessa ole mitään ongelmaa. Ongelma on se, miten oppilas saadaan keinolla millä tahansa ymmärtämään, mitä tuossa oikein käytännössä tapahtuu. Oikeat ja ymmärrettävät välitulokset ja niiden suurusluokat ovat olennainen osa oppimista ja tapahtuman ymmärtämistä. Jotain voi jäädä mieleen loppuelämäksi.

        Kysytty arvo ei ole useinkaan se kaikkein oleellisin asia oppimistapahtumassa.

        Nämä eivät sitä ymmärrä, kun riittää että tarkistusohjelman webbisivulle saa lätkäistyä oikean vastauksen numeroarvon. Siksi ne haluavat että kerrotte tarkasti lopputuloksen tai kaavan josta tuon numeroarvon saa mahdollisimman pienellä työllä laskettua.


    • Anonyymi

      Sovitaan, että auto nousee sen 0,5 m pitkin kaltevaa tasoa. Kaltevuuskulmaksi tulee sin(alfa) = 0,5/10 = 0,05, josta alfa on noin 2,9°. Auton painovoiman kaltevan tason suuntainen komponentti on mgsin(2,9) = 400*9,81*0,05 = 196,2 N. Kaveri työntää vakiovoimalla 300N, joten nettotyöntövoimaksi jää N = 300 - 196,2 = 103,8 N.

      N = ma, josta a = 0,2595 m/s² ja loppunopeudeksi v = sqrt(2as) = sqrt(2*0,2595*10) =

      josta loppunopeus v = ... = 2,278.. m/s eli noin 2,3 m/s

      Energiaperiaate on ehkä helpompi ymmärtää!

      • Anonyymi

        Et tainnut ihan ymmärtää, mistä oli kysymys.

        Energiaperiaate on tietysti se itsestään selvä ja helpoin ja monipuolisen tapa. Ja se on varmasti ennen tehtävän antoa apetettu. Opetuksesta on kuitenkin puuttunut jotain ihan oleellista, jos energiaperiaatetta ei tässä yksinkertaisessakaan tapauksessa osaa soveltaa.

        Jos on lukenut Penti Kattaisen lukion fysiikan kirjat, niin kaikki jää varmasti kerralla mieleen loppuiäksi. Oli melkoisella varmuudella osassa 1. Löytynee kirjastosta. Voi olla, ettei kaikilla ole nykyisin enää käytössä paperikirjoja. Kattaisen kirjat olivat ihan käyttökelpoisia vielä jatko-opinnoissakin ja pitkään sen jälkeenkin.


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Työeläkeloisinta Suomen suurin talousongelma

      Työeläkeloisinta maksaa vuodessa lähes 40 miljardia euroa, josta reilut 28 miljardia on pois palkansaajien ostovoimasta.
      Maailman menoa
      281
      2926
    2. Veroaste on Suomessa viitisen prosenttiyksikköä liian matala

      Veropohjaa on rapautettu käytännössä koko kulunut vuosituhat, jonka vuoksi valtion menoja on jouduttu rahoittamaan velka
      Maailman menoa
      52
      2313
    3. Israel euroviisujen 2.

      Israel sai taas eniten yleisöääniä. Suomesta täydet 12 pistettä, poliittinen ”ammattiraati” antoi 0 pistettä. Hyvä Is
      Uskonnot ja uskomukset
      348
      1997
    4. Persujen puoluekokous 2026

      Missä ja Milloin pidetään ?
      Maailman menoa
      115
      1733
    5. Euroviisut ei enää niin musiikkikilpailu?

      Kappaleiden taso ei enää ole mikä sijoituksen ratkaisee.Eikö kukaan ihmettele että Israel pärjää lähes joka vuosi kisois
      Maailman menoa
      108
      1675
    6. Mun mielestäni on tosi loukkaavaa

      Nainen, että luulet palatan typeriä, sekavia ja ilkeitä viestejä mun kirjoittamiksi. Mä en ole katkera, epätoivoinen, ra
      Ikävä
      212
      1375
    7. Tiedän satavarmasti ettet tule koskaan

      Uskaltamaan mitään. Ei me tulla edes näkemään koskaan.
      Ikävä
      66
      1317
    8. Mikä se viehättävin

      Asia on kaivatussasi?
      Ikävä
      68
      1253
    9. Mikä kaivatussasi

      Viehättää ulkoisesti ja mikä sisäisesti?
      Ikävä
      58
      1232
    10. Rakas nainen ymmärsin

      Että minun pitää pitää kiinni sinusta. Haluan, että sä olet onnellinen. Olet mulle se oikea ja mä sulle. Rakastan Sua yl
      Ikävä
      77
      1181
    Aihe