Fysikuppgifter på de fyra systemen

Lyft stenen

Facit: (klicka expandera till höger)

[math]\displaystyle{ F = 9 \cdot 650 N = 5850 N }[/math]

Om man jämför kraftmomenten ser man att:

[math]\displaystyle{ F_1 l_1 = F_2 l_2 }[/math]

[math]\displaystyle{ F_2 = \frac{l_1 }{l_2 }F_1 = \frac{9 }{1 } 650 }[/math]

[math]\displaystyle{ F_1 }[/math] och [math]\displaystyle{ l_1 }[/math] är i detta fallet kraften på den långa delen av spettet till höger i bild

Uppgift med besman

Facit: (klicka expandera till höger)

Ställ upp kraftmomenten för den okända vikten, stångens vikt samt tyngden i högra änden. Observera att vi räknar med masscentrum för stången i mitten av stången.

[math]\displaystyle{ m_1 }[/math] sökes, [math]\displaystyle{ l_1 = 0.37 m }[/math]

[math]\displaystyle{ m_2 }[/math], [math]\displaystyle{ l_2 = 0.13 m }[/math]

[math]\displaystyle{ m_3 }[/math], [math]\displaystyle{ l_3 = 0.63 m }[/math]

Eftersom besman-vågen är i balans är kraftmomenten på vänster sida lika stora som på höger sida.

[math]\displaystyle{ m_1 l_1 = m_2 l_2 + m_3 l_3 }[/math]

Övningsuppgift från Provbanken NP Fysik A vt-2005

Facit: (klicka expandera till höger)

Bilens vrid

I en Volvo V70 har motorn ett vridmoment på 330 Nm. Växellådan växlar ner varvtalet med förhållandet 1:1.7. Vilken kraft ger däcket mot asfalten? sök lämpliga fakta som behövs för uppgiftens lösande på internet och ange dessa i redovisningen.

Uppgift kraftmoment

Facit: (klicka expandera till höger)

Friktion

Facit: (klicka expandera till höger)

Fil:Tk2 IMG 2039.JPG

Verkningsgrad i vattenkokare

Facit: (klicka expandera till höger)

Fakta:

[math]\displaystyle{ P=1520 ~W,~ t=130 ~s,~ m=0.5 ~kg,~ c=4.19 \cdot 10^3~J/(kg K),~ \Delta T = 100-22~C }[/math]

Formler:

[math]\displaystyle{ \eta = \frac{W_{nyttig}}{W_{tillförd}} }[/math]

Tillförd energi = Elektrisk energi:

[math]\displaystyle{ W_{tillförd}= P \cdot t }[/math]

Nyttig energ = uppvärmningen av vattnet:

[math]\displaystyle{ W_{nyttig}= c \cdot m \cdot \Delta T }[/math]

[math]\displaystyle{ \eta = \frac{4190 \cdot 0.5 \cdot 78}{1520 \cdot 130} = 0.83 = 83~\% }[/math]

Pentryfysik

Uppgift
Mikrovågsugnen Gå till pentryt och koka ett par dl vatten i mikrovågsugnen och beräkna verkningsgraden. Gör lämpliga antaganden och sök den information du behöver. Det ingår i uppgiften att klura ut ett enkelt sätt att mäta vattnets temperatur.

Praktisk ellära för husägare

Facit: (klicka expandera till höger)

Om värmen är avstängd väljer vi naturligtvis lågenergilampan som förbrukar mindre energi eftersom den drar mindre ström.

Om vi däremot har huset uppvärmt kanske valet blir en konventionell glödlampa som är billigare i inköp. Den lampan har lägre verkningsgrad vilket innebär att en stor del av energin blir värme istället för ljus. Denna värme bidrar till uppvärmningen och blir därmed nyttig i alla fall.

Spänningen i vägguttaget är 230 V

Lågenergilampans ström: [math]\displaystyle{ I_l = \frac{P}{U} = \frac{14}{230} = 61 mA }[/math]

Konventionella lampans ström: [math]\displaystyle{ I_k = \frac{P}{U} = \frac{60}{230} = 260 mA }[/math]

Tag sedan reda på priset per kilowatttimme och beräkna kostnaden per år för respektive lampa.

Ellära i GeoGebra

Välj lämpliga värden på spänning och resistans. Vilken effekt utvecklar systemet?

Lyfta bilen

Uppgift
I en hydraulisk pump har den lyftande pistongen diametern 3.5 cm och den kan lyfta 1.5 ton. Hur stor skulle den pistongen kunna vara och hur stor kraft behövs för att få max lyftkraft?

Hydraulisk press

Tag reda på fakta om pressen och utför några lämpliga beräkningar.