CalcElf › Repet går av vid 25 N: bollens hastighet
Repet går av vid 25 N: bollens hastighet
En boll med massan 1 kg rör sig i en cirkel på ett slätt horisontellt bord, fäst vid ett rep som är 1 m långt. Repet kan tåla en maximal spänning på 25 N. Beräkna bollens hastighet när repet precis går av.
Svar
Hastighet vid repbrott: 5 meter per sekund
Steg för steg
- T = mv²/r → v = √(Tr/m) = √(25×1/1) = 5Snörets spännkraft ger centripetalkraften; vid maximal spänning brister snöret
Varför det fungerar
Repets spänning utgör den centripetalkraft som håller bollen i cirkelrörelse, enligt formeln T = mv²/r. Ju högre hastighet bollen har, desto större blir spänningen. När spänningen når repetes maximala tålighet går det av.
Vanliga misstag
- Skrivit centripetalkraften som mv²r istället för mv²/r.
- Tagit T·r/m som hastigheten och glömt kvadratroten.