1.Kuinka suuren voiman 70 kg massainen ihminen kohdistaa turvavöihin, kun äkkipysäyksessä 11,7 m/s2? Kestävätkö vyöt, kun niiden pitäisi kestää 1,5 kN:n voima?
2.Jos turvavöiden kestävyys on tuo 1,5 kN niin kuinka suuren massan ne kestävät jarrutuksessa, jossa hidastuvuus on 6,7 m/s2?
3.Miten paljon voimaa tarvitsee hissinostin, kun se nostaa 50 kg massaista laatikkoa kiihtyvyydellä 1,3 m/s2?
2.Jos turvavöiden kestävyys on tuo 1,5 kN niin kuinka suuren massan ne kestävät jarrutuksessa, jossa hidastuvuus on 6,7 m/s2?
3.Miten paljon voimaa tarvitsee hissinostin, kun se nostaa 50 kg massaista laatikkoa kiihtyvyydellä 1,3 m/s2?
Vastaukset 19
Vanhimmat
kysy chatgpt
Wiki:
Newtonin lait käsittelevät kappaleiden liikettä sekä kappaleeseen vaikuttavia voimia, ja ne voidaan nykytermein esittää seuraavassa muodossa:
1) Ellei kappaleeseen vaikuta mitään voimia, se säilyttää liiketilansa eli se liikkuu pitkin suoraa viivaa vakionopeudella.
2) Kappaleen liikemäärän muutos aikayksikköä kohti on yhtä suuri ja samansuuntainen kuin siihen vaikuttava kokonaisvoima.
3) Jos kappale A vaikuttaa kappaleeseen B tietyllä voimalla, B vaikuttaa A:han yhtä suurella mutta vastakkaisuuntaisella voimalla
Lait esitteli englantilainen fyysikko Isaac Newton vuonna 1687 teoksessaan Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, jossa hän käytti niitä yhdessä esittelemänsä yleisen painovoimalain kanssa, selittäen planeettojen ja kuiden liikkeet. Ne tunnetaan myös nimellä mekaniikan peruslait, sillä ne muodostavat klassisen mekaniikan perustan.
Liikemäärä (tunnus p) on mekaniikassa liikkeen jatkuvuuteen liittyvä suure, joka määritellään kappaleen massan m ja nopeuden v tulona
p = m v
Liikemäärä on Newtonin lakien keskeinen käsite. Ensimmäisen lain mukaan kappaleen liikemäärä pysyy vakiona, jos siihen ei vaikuta mitään voimia. Newtonin toisen lain mukaan
dp/dt = F
eli kappaleen liikemäärän muuttumisnopeus on yhtä suuri kuin siihen vaikuttava kokonaisvoima F. Koska kappaleen massa on klassisessa mekaniikassa vakio, yhtälön vasen puoli voidaan kirjoittaa myös kiihtyvyyden ja massan tulona.
Edellä olevan mukaisesti
F = dp/dt = m dv/dt = m a
a on kiihtyvyys.
Maan ja kappaleen välinen vetovoima maan pinnalla on
F = m M f/R^2
m on kappaleen massa ja M on maapallon massa. f on gravitaatiovakio ja R on maapallon säde. Kun asetetaan
g = M f/R^2, saadaan
F = m g
g = 9.81 m/s^2
g:llä on kiihtyvyyden yksikkö. Maan vetovoima kuvataan yleensä kiihtyvyyden g kautta. Kappaleeseen m kohdistuva gravitaatiovoima on maan keskipistettä kohti. Maahan kohdistuu yhtä suuri ja vastakkaissuuntainen voima.
Kun henkilö istuu tuolilla, niin häneen kohdistuu alaspäin voima F = m g ja ylöspäin vastakkaissuuntainen yhtä suuri tukivoima. Voimien summa on nolla, joten kiihtyvyys on myös nolla. Jos tuoli vetäistään alta, niin tukivoima poistuu. Kiihtyvyys on g kohti maan keskipistettä. Nopeus kasvaa kunnes lattia tulee vastaan.
Jos henkilö halutaan lähettää tuolilta ylöspäin kiihtyvyydellä a, tarvitaan nettovoima F = m a ylöspäin. Henkilön kohotessa tukivoima poistuu ja maan vetovoima vetää alaspäin. Täytyy siis olla
F = Fnosto - mg, josta
Fnosto = F + mg = m a + m g = m ( a+g )
1. F= 70 * 11,7 = 819 (N). Kyllä kestävät.
2. 1500=m*6,7 joten m = 1500/6,7 = 223,88... eli massan noltava korkeintaan 223 kg.
3. F- mg = ma joten F = m(g+a) = 50*(9,81 + 1,3) =555,5 (N)
Kiitos. Tuosta onkin hyvä kopioida.
Oliko "äksy-anonyymi" taas asialla?
Eivät kestä. Kun henkilö kohdistaa turvavyöhön 819 N voiman, on vyön jännitysvoima noin 6 kertainen, sillä vyöhön kohdistuu silloin voimaa myös vyön pääyepisteistä ja soljesta, henkilön kohdistaman voiman lisäksi. Jännitysvoima olisi siis noin 2500 N jos vyö sen kestäisi, mutta tehtävänannon mukaan kyseinen vyö ei sitä kestä.
Höpö,höpö!
Mitä höpötät?
Eikö fysiikka aukene?
Kaavassa F = m*a, F on voimien summa, eikä jokin yksittäisistä voimista, onko tämä vaikeaa ymmärtää?
819 N on se yksittäinen voima, voimien summa on noin 2500 N, ymmärrätkö?
Laskitko kolmoskohdankin väärin, eli 1,3 m/s2 * 50 kg =65 N?
Vai tajusitko siinä tilanteessa huomioida muutkin voimat, kuten painovoiman?
Jos tajusit, mikset sitten tajunnut ottaa myös turvavyön tapauksessa huomioon muita vyöhän kohdistuvia voimia?
Höpö höpö edelleen.
Jos annatte vastausten kerjääjille suoraan numeroarvot niin kerjääjien määrä vain kasvaa.
Pääseekö sillä läpi nettitentistä, vaikka ei tajuaisi itse asiasta mitään.
Sillä saa kerättyä kotitehtävistä niin paljon pisteitä että nettitentissä ei juurikaan tarvitse osata. Nämä kun huomioidaan yhdessä.
Karhunpalveluksesta siis kysymys.
Sanokaa olenko väärässä, jos väitän ettei 11,7 metriä sekunnin neliössä ole äkkipysähdys?
Äkkipysäyksessä keskimääräinen kiihtyvyys on nopeudenmuutos/silmänräpäys
Ovatko kaikki fysiikan laskut todellisuudesta kauas kohdistuvia? Esimerkin tapauksessa karkeasti laskemalla 120 km/h, nopeus on ollut noin 33 metriä sekunnissä. Jarruttaessa kiihtyvyys on ollut 11,7 metriä sekunnin neliössä
Tarkoittaa jarrutuksen kestäneen lähes kolme sekuntia. Auto on tuossa ajassa siirtynyt karkeasti ilmaisten lähes 50 metriä. Tämä olisi suunnilleen vastannut lentokentällä ajaessa suistumista sopivaan lumihankeen. Tuossa tilanteessa autossa ilman turvavöitäkään, olisi tuskin tapahtunut henkilövahinkoa. Tarkoittaa kuljettajaa jarrupoljinta ja rattia vasten tukea ottaessaan.
33 m/s^2 / 2 x 3 s = noin 50 metriä