26
Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.1. En last lyftes med konstant hastighet 12 m på 15 s. Bestäm lastens hastighet.

Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Exempel 1.1.

En last lyftes med konstant hastighet 12 m på 15 s.Bestäm lastens hastighet.

Page 2: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Exempel 1.2.

En bil kör 80 km på två timmar. Bestäm ge-nomsnittshastigheten.

Bilen kör ytterligare 80 km men nu på en timme.Bestäm genomsnittshastigheten.

Bestäm genomsnittshastigheten för hela resan.Ge hastigheten i m/s.

Page 3: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Exempel 1.3.

Ett fartyg har hastigheten 18 knop.

Vad blir hastigheten i m/s? Hur långt har fartyget seglat på 5 timmar?

Ge svaret i meter och i sjömil.

Page 4: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Exempel 1.4.

Ett föremål i vila utsätts för en konstant acce-leration på 1 m/s2. Gör upp ett t,v-diagram förnågra olika tider.

Page 5: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Exempel 1.5.

En bil ökar hastigheten från 0 till 22 m/s på 12sekunder. Bestäm accelerationen då den antasvara konstant.

Page 6: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Exempel 1.6.

Ett föremål startar från vila med enacceleration på 1,6 m/s2 och rör sigunder 25 sekunder.

Bestäm sluthastigheten.Hur långt har föremålet rört sig?

Page 7: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Några nyttiga formler

s = v t (sträcka, hastighet och tid)

Start från 0 m/s: v = a t (hastighet, acceleration och tid)Tillryggalagd sträcka under accelerationen:

Väglagen:

2ta21t

2tat

2vs

t2vv s och ta

21tvs 02

0

Page 8: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Exempel 1.7.

En båt ökar hastigheten från 8knop till 20 knop inom loppet av 2minuter.

Bestäm accelerationen. Hur långt hinner båten under

accelerationen?

Page 9: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Exempel 1.8.

En 100 m löpare uppnår hastigheten 10 m/s20 m från start.

Bestäm löparens acceleration. Hur lång tid tar det för löparen att

löpa dessa 20 m? (accelerationen ärkonstant)

Page 10: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Exempel 1.9.

En bil kör med hastigheten 85 km/hmen bromsar så att retardationen ärkonstant. Inom loppet av 12 sekunderhar hastigheten minskat till 25 km/h.

Bestäm retardationen. Hur långt har bilen hunnit på den

tiden?

Page 11: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Exempel 1.10.

Ett fartyg behöver 12 minuter från start för attuppnå farten 12 knop. Bestäm accelerationen.

Efter det att farten 12 knop är uppnådd gårfartyget med den farten i 30 minuter för att sedanöka till 22 knop. Inom loppet av denna fartökningseglar fartyget 7800 m. Hur lång tid tar fart-ökningen från 12 till 22 knop, och hur stor äraccelerationen?

Page 12: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Exempel 1.10. forts.

Fartyget seglar nu 4 timmar med konstant hastighet 22 knoptills fara för kollision uppstår. Fartyget slår back i maskinerna.Hur lång tid tar det innan fartyget helt stannar omaccelerationen är -0,01 m/s2?

Bestäm den totala seglade distansen i sjömil från det fartygetstartade tills det ligger stilla igen.

Page 13: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Gravitation

Page 14: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Acceleration vid fritt fall

Den kan även beräknas som funktion av latituden φ medden internationella tyngdkraftsformeln:

Vi brukar använda g = 9,81 m/s2.

Page 15: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Tre nyttiga formler

sa2vv

ta21 tvs

tavv

20

2

20

0

Page 16: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Exempel 1.11.

En elektriker tappar sin skruvmejsel vid underhåll avtopplanternan i förmasten. Avståndet ner till däck är 20 m.

Hur länge räcker det för skruvmejseln att nå däck? Vilken hastighet har skruvmejseln vid nedslaget?

Page 17: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Exempel 1.12.

En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt uppfrån taket av en 100 m hög byggnad.

Bestäm kulans maximala höjd över taket. tiden för kulan att nå maximal höjd. kulans hastighet då den slår i marken.

Page 18: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Exempel 1.12. lösning

En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt upp från taket av en 100 mhög byggnad.

Bestäm kulans maximala höjd över taket. tiden för kulan att nå maximal höjd. kulans hastighet då den slår i marken.

Page 19: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Roterande rörelse

rörelse hos ett föremål som rör sig runt en fast axel,rotationsaxel

Eftersom cylindern vrider sig enkonstant vinkel per tidsenhet, fårA får en konstant banhastighet ellerperiferihastighet.

Page 20: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Roterande rörelse forts.

Cylindern roterar med n varv per sekund.

Punkten A i cylinderns periferi tillryggalägger vägens = π d (= omkretsen) på ett varv.

På en sekund har A rört sig n gånger så långt, d.v.s.väglängden

s = π d n

Page 21: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Exempel 1.13.

En remskiva med diametern 600 mm har enrotationsfrekvens på 6 s-1. Bestäm periferihastig-heten.

Page 22: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Exempel 1.14.

En långsamgående dieselmotor har ett varvtal på120 per minut. Bestäm rotationsfrekvensen.

Page 23: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Fler formler

Vinkelhastigheten är den vinkelväg i radianer (vinkeln = ) som radien flyttas per tidsenhet t:

I stället för vinkeln kan vi införa rotationsfrekvensen n per sekund:

= 2 n

Page 24: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Fler formler forts.

Kombination av formeln för periferihastigheten vp = d n och vinkelhastigheten = 2 n fås sambandet mellan dessa:

rω2dωv

π2ωdπndπv

π2ωnnπ2ω

p

p

Page 25: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Exempel 1.15.

Hur stor är vinkelhastigheten för remskivan i Ex. 1.13.?

(En remskiva med diametern 600 mm har enrotationsfrekvens på 6 s-1.)

Page 26: Kapitel 1 Rörelseusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/Fysik... · Fysik 1 - MB 2011 Kapitel 1 Rörelse Exempel 1.12. lösning En kula avfyras med hastigheten 100 m/s rakt

Fysik 1 - MB 2011

Kapitel 1Rörelse

Exempel 1.16.

En ångturbin med hjuldiametern 900 mm roterar med 6400 r/min. Bestäm

vinkelhastigheten. periferihastigheten.