Arbeid - Kinetisk energi

Presentasjon om: "Arbeid - Kinetisk energi"— Utskrift av presentasjonen:

1 Arbeid - Kinetisk energi
F C dr r

2 Arbeid Def F s F s F ds F C dr r Konstant kraft i samme retning
som rettlinjet forflytning s F Konstant kraft danner en konstant vinkel med rettlinjet forflytning s F Varierende kraft danner en varierende vinkel med rettlinjet forflytning Studier av svingninger (spesielt resonans) for å hindre at f.eks. bruer kollapser under påvirkning av vindkast. ds F C Varierende kraft danner en varierende vinkel med forflytning langs en kurve dr r

3 Arbeid Eks: Bil En bil blir skjøvet fremover en strekning r = 18m
med en konstant kraft F = 210N. Pga et flatt dekk, må kraften virke i en retning på 300 i forhold til forflytningen. a) Beregn arbeidet som kraften F utfører. b) En annen bil skyves med en konstant kraft F = [160N,-40N] med en forflytning r = [14m,11m]. Beregn arbeidet. a) Studier av svingninger (spesielt resonans) for å hindre at f.eks. bruer kollapser under påvirkning av vindkast. b)

4 Arbeid Kloss + Elastisk fjær
En kloss er festet til en elastisk fjær. Kraften Ffjær fra fjæren på klossen er proporsjonal med forflytningen (x) fra likevektstillingen (0) og motsatt rettet. Ffjær = -kx Proporsjonalitetskonstanten k kalles fjærkonstanten. Vi skal dra klossen med konstant hastighet fra likevektstillingen ut til en posisjon x. Vi må da bruke en kraft F som er motsatt like stor som fjærkraften, dvs F = -Ffjær = - (-kx) = kx. Arbeidet W som kraften F utfører er gitt ved: Studier av svingninger (spesielt resonans) for å hindre at f.eks. bruer kollapser under påvirkning av vindkast.

5 Arbeid - Kinetisk energi Konstant kraft langs en rettlinjet vei
Bevegelsesligningene: F s Arbeid utført av resultantkraften (vektoriell sum av alle ytre krefter): Studier av svingninger (spesielt resonans) for å hindre at f.eks. bruer kollapser under påvirkning av vindkast. Arbeidet utført av resultantkraften på en partikkel er lik endring av partikkelens kinetiske energi.

6 Arbeid - Kinetisk energi Generell utledning
F Arbeid utført av resultantkraften (vektoriell sum av alle ytre krefter): C dr r Studier av svingninger (spesielt resonans) for å hindre at f.eks. bruer kollapser under påvirkning av vindkast. Arbeidet utført av resultantkraften på en partikkel er lik endring av partikkelens kinetiske energi.

7 Arbeid - Kinetisk energi Eks
En slede trekkes en strekning på s = 20m av en traktor. Sleden er i tillegg til kraften fra traktoren påvirket av tyngde, normalkraft og friksjon. Sledens starthastighet er v1 = 2.0 m/s. Beregn det totale arbeidet utført på sleden. Beregn sledens hastighet etter forflytning på 20m. Eller: Studier av svingninger (spesielt resonans) for å hindre at f.eks. bruer kollapser under påvirkning av vindkast.

8 Effekt Effekt = Energi pr tidsenhet
C dr Effekt = Energi pr tidsenhet: r Alternative uttrykk for effekt: Studier av svingninger (spesielt resonans) for å hindre at f.eks. bruer kollapser under påvirkning av vindkast. Enhet for effekt: Watt Hestekraft

9 Effekt Effekt = Energi pr tidsenhet Eks
En maratonløper med masse m = 50.0 kg løper i løpet av 15.0 minutter opp trappene til toppen av det 443 m høye Willis Tower i Chicago. Beregn løperens gjennomsnittseffekt. Studier av svingninger (spesielt resonans) for å hindre at f.eks. bruer kollapser under påvirkning av vindkast.

10 END