Løsninger til Opgaver i fysik A-niveau Fysikforlaget ... - szymanski spil

Løsningerne er hentet på www.szymanskispil.dk
Opgave M29 side 58: Accelerometer i airbag
6
m 0,
50 10
kg
4
a) T 2
2
4,
68320982 10
s 0,
47ms
k
N
90
m
b) For at formindske afstanden mellem pladerne med det opgivne stykke, skal kan påvirke den
bevægelige plade med kraften bestemt ved Hookes lov:
N
6
5
F k x 90 0,
30 10
m 2,
7 10
N
m
En kraft af denne størrelse ville give den bevægelige plade en acceleration bestemt ved
Newtons 2. lov på:
5
F 2,
7 10
N m
a
54
6
2
m 0,
50 10
kg s
Da den bevægelige plade ikke kan ”mærke” forskel på, om den bliver påvirket af en kraft af
størrelsen F beregnet ovenfor, eller om den befinder sig i et fysisk system, der accelereres med
m
accelerationen a beregnet ovenfor, er accelerationen altså: a 54
2
s
Opgave M30 side 58: Elastikspring
Opgave M31 side 59: Sky Tower
Opgave M32 side 60: Rutschebane
a) Hvis man antager, at der ikke er nogen luftmodstand, samt at man ser bort fra gnidning, vil
den mekaniske energi ved det lodrette fald være bevaret, og dermed vil al den potentielle
energi, der er tabt, være blevet omdannet til kinetisk energi. Nulpunktet for den potentielle
energi fastsættes til bunden, og dermed bliver:
E
Ekin, bund pot,
top
1
m v
2
v
max
2
max
m g h
2 g h
m
2 9,
82 60,
0m
2
s
1178,
4
m
s
2
2
m m
34,
3278312743 34,
3
s s
b) Den resulterende kraft på passageren må udgøre den nødvendige centripetalkraft i
cirkelbevægelsen, og i det laveste punkt vil den resulterende kraft derfor pege lodret opad, så
den lodrette acceleration, som passageren udsættes for, vil altså være:
a lodret
2
v
r
m
31,
0
s
27,
1m
2
35,
4612546
m
s
2
35,
5
m
s
2