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

192

    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. Lataus pakkaskelissä

      En olisi koskaan ostanut sähköautoa jos olisin tajunnut että ne eivät lataa pakkasissa suurteholatauksella vaan istut tu
      Hybridi- ja sähköautot
      184
      7209
    2. Kun väestö ikääntyy ja veronmaksajat vähenee, mitä sitten vasemmistolaiset?

      Maahanmuutto ei vaan ole ratkaisu väestön ikääntymiseen. Maahanmuutto lykkää ja hidastaa väestön ikääntymistä ja työv
      Maailman menoa
      124
      3259
    3. Miksei Trump ole kiinnostunut Suomen valloittamisesta?

      Täällähän on enemmän turvetta kuin Norjalla öljyä. Eikö Ttump ole turvenuija?
      Maailman menoa
      111
      1924
    4. "Mitä sä nainen tuot sitten pöytään" ?

      Jos mies provaidaa ja suojelee... Pitääkö miesten kysyä tuollaisia?
      Ikävä
      50
      1838
    5. Minja jytkyttää vas.liiton kannatusta ylöspäin

      Alkaa raavaat duunarimiehetkin palaamaan vasemmistoliiton kannattajiksi. Eduskunnassahan on vain kaksi työntekijöiden p
      Maailman menoa
      60
      1827
    6. Tiedän ettei

      Meistä mitään tule. Toinen oli sinulle tärkeämpi
      Ikävä
      19
      1799
    7. Aktivistinainen pysäytti ICE-agentin luodin päällään USA:ssa!

      Video ampumistilanteesta: https://edition.cnn.com/2026/01/07/us/video/ice-shooting-minneapolis-digvid "Media: ICE:n am
      Maailman menoa
      80
      1765
    8. Oikeistopuolueiden kannatus vain 37,8 %, vasemmiston 43,0 %

      Keskustaan jää 17,4 prosenttia ja loput ovat sitten mitä ovat. Mutta selvästikin Suomen kansa on vasemmalle kallellaan.
      Maailman menoa
      6
      1675
    9. Ekologinen kommunismi tulee voittamaan fossiilikapitalismin

      Kiina on mahtitekijä uusiutuvien energialähteiden kehityksessä, ja Trump osoitus viimeisestä öljyn perään itkemisestä, m
      Maailman menoa
      16
      1551
    10. Laitetaan nyt kirjaimet kohdilleen

      kuka rakastaa ja ketä ?
      Ikävä
      69
      1373
    Aihe