Författare:
Fredrik Vislander
Allt du behöver för att klara av nationella provet
Allt du behöver för att klara av nationella provet
I den här genomgången diskuterar vi ytterligare en sträckformel för likformigt accelererad rörelse som vi kallar sträckformel 2.
I lektionen går vi igenom hur vi tar fram sträckformel 2 och den får följande utseende:
Sträckformel 2 för likformigt accelererad rörelse:
s=(2v0+v)t
där v0 är starthastigheten, v är sluthastigheten och t är tiden som rörelsen pågår.
Observera att om vi jämför sträckformel 2 med sträckformeln för rörelse med konstant hastighet (s=vm⋅t) så ser vi att OM vi har likformigt accelererad rörelse så är medelhastigheten=starthastigheten+sluthastigheten dividerat med 2:
Formel för medelhastighet
vm=(2v0+v)
Det som skiljer sträckformel 2 från sträckformel 1 är att sträckformel 2 inte innehåller accelerationen. Vi behöver alltså inte känna till accelerationen för att beräkna sträckan trots att vi har en accelererad rörelse.
Exempel
Exempel 1
En hare står och gnager på en morot när den får syn på en smygande räv i buskarna. Haren ökar farten från stillastående till 50 km/h50 km/h på 5 sekunder. Använd sträckformel 2 för att beräkna hur långt haren skuttar under denna tid?
Lösning
Först sammanställer vi vad vi vet:
v0=0v0=0
v=50 km/h=3,650 m/s≈13,9 m/sv=50 km/h=503,6 m/s≈13,9 m/s
t=5 st=5 s
Vi vet inte vad accelerationen är men det gör inget då vi har allt vi behöver för att använda sträckformel 2:
s=(2v0+v)t=(20+13,9)⋅5≈35 m/ss=(v0+v2 )t=(0+13,92 )·5≈35 m/s
Svar
Haren springer ca 35 m på 5 sekunder.
Exempel 2
En fallskärmshoppare faller fritt i en hastighet av 193 km/h. Hon vecklar sedan ut fallskärmen vilket får till följd att hastigheten minskar under 5 sekunder. Under denna tid hinner hon falla ytterligare 153 meter. Använd sträckformel 2 för att beräkna hennes sluthastighet.
Lösning
Först sammanställer vi vad vi vet:
v0=193 km/h=3,6193 m/s≈53,6 m/sv0=193 km/h=1933,6 m/s≈53,6 m/s
t=5 st=5 s
s=153 ms=153 m
Vi söker sluthastigheten v och löser ut den ur sträckformel 2:
s=(2v0+v)t=>v=t2s−v0=52⋅153−53,6≈7,6 m/ss=(v0+v2 )t=>v=2st −v0=2·1535 −53,6≈7,6 m/s
Svar
Sluthastigheten blir 7,6 m/s. En rimlig hastighet att landa i.
Härledning av sträckformel 2 för likformigt accelererad rörelse
Vi har i videon visat hur man kommer fram till uttrycket
s=s1+s2=v0t+2(v−v0)ts=s1+s2=v0t+(v−v0)t2
Vi bryter ut tiden ur uttrycket:
s=s1+s2=v0t+2(v−v0)t=(v0+2(v−v0))ts=s1+s2=v0t+(v−v0)t2 =(v0+(v−v0)2 )t
Vi kan nu dela upp kvoten i parentesen i två termer med samma nämnare:
s=s1+s2=v0t+2(v−v0)t=(v0+2(v−v0))t=(v0+2v−2v0)ts=s1+s2=v0t+(v−v0)t2 =(v0+(v−v0)2 )t=(v0+v2 −v02 )t
En hel v0v0 minus en halv v0v0 blir ju en halv v0v0:
s=s1+s2=v0t+2(v−v0)t=(v0+2(v−v0))t=(v0+2v−2v0)t=(2v0+2v)ts=s1+s2=v0t+(v−v0)t2 =(v0+(v−v0)2 )t=(v0+v2 −v02 )t=(v02 +v2 )t
Eftersom vi har samma nämnare i de två kvoterna så kan vi sätta dem på ett gemensamt bråkstreck:
s=s1+s2=v0t+2(v−v0)t=(v0+2(v−v0))t=(v0+2v−2v0)t=(2v0+2v)t=(2v0+v)ts=s1+s2=v0t+(v−v0)t2 =(v0+(v−v0)2 )t=(v0+v2 −v02 )t=(v02 +v2 )t=(v0+v2 )t
och vi har till sist fått att sträckformel 2 blir:
s=(2v0+v)ts=(v0+v2 )t
Kommentarer
e-uppgifter (4)
1.
(2/0/0)E C A B P 1 PL 1 M R K En bil kör i 9090 km/h. 200200 meter längre fram ser föraren ett rådjur på vägen. En inbromsning till stillastående tar 1717 sekunder.
Hur lång sträcka hinner hon på denna tid?
Bedömningsanvisningar/Manuell rättning- +1
- Rättad
Rättar...2.
(2/0/0)E C A B P 1 PL 1 M R K En rymdfärja som går in för landning minskar farten från 504504 km/h till 342342 km/h. Under inbromsningen hinner rymdfärjan 14 10014 100 m. Under hur lång tid pågår inbromsningen? Svara i sekunder.
Svar:Ditt svar:Rätt svar: 120(Korrekta varianter)Bedömningsanvisningar/Manuell rättning- +1
- Rättad
Rättar...-
3.
Du är ute och springer och närmar dig en tågkorsning med bommarna är nedfällda. Du saktar ner till 1,81,8 km/h på 44 sekunder samtidigt som du rör dig en sträcka på 66 m. Vad var din starthastighet? Svara i km/h.
Svar:Ditt svar:Rätt svar: 9 km/h(Korrekta varianter)Bedömningsanvisningar/Manuell rättning- +1
- Rättad
Rättar...-
4. Premium
Du släpper ett mynt från Turning Torso i Malmö (höjd 190190 m) och fallet till marken tar 6,206,20 sekunder. Använd sträckformel 2 för att hitta sluthastigheten (vi bortser från luftmotståndet).
Bedömningsanvisningar/Manuell rättning- +1
- Rättad
Rättar...
Allt du behöver för att klara av nationella provet
Allt du behöver för att klara av nationella provet
c-uppgifter (2)
5. Premium
(0/1/0)E C A B P PL 1 M R K Oliver står på en bro som går 1515 m över en kanal när en 99 m lång båt närmar sig med konstant hastighet. Precis när båtens för passerar under Oliver på bron så tappar han sin mobiltelefon. Telefonen landar längst ut i aktern (dvs. i båtens bakersta punkt) och telefonen har då en hastighet på 1717 m/s. Vad var båtens hastighet?
Bedömningsanvisningar/Manuell rättning- +1
- Rättad
Rättar...6. Premium
(0/1/0)E C A B P PL 1 M R K En bil kör på en gata i 4545 km/h då föraren ser en katt 2525 m längre fram. Det tar föraren först 1,11,1 s att reagera och sedan 1,71,7 s att bromsa (likformigt) till stillastående. Hur långt hinner bilen under denna tid?
Bedömningsanvisningar/Manuell rättning- +1
- Rättad
Rättar...
Allt du behöver för att klara av nationella provet
Allt du behöver för att klara av nationella provet
Eddler
POPULÄRA KURSER
FÖRETAGSINFO
Eddler AB
info@eddler.se
Org.nr: 559029-8195
Kungsladugårdsgatan 86
414 76 Göteborg
Endast Premium-användare kan kommentera.