Diskusjonsoppgave

Passer for

  • ungdomstrinn 8-10
  • fysikk 1

Fart

To glatte baner med lik lengde har humpar; ein oppover hump på bane A og ein nedover hump på bane B. Begge humpane har same form.

To ballar startar samtidig med same startfart i kvar si bane. Kva ball fullfører bana si fyrst?

a)    bane A

b)    bane B

c)    begge bruker same tid


Dersom startfarten er 2 m/s. og farten til ballen i bunnen av humpen på bane B er 3 m/s, då er farten til ballen på toppen av humpen på bane A:

d)    1 m/s

e)    >1 m/s

f)    < 1 m/s

 

Grubleoppgaver_5QA Grubleoppgaver_5QA

 

Faglig forklaring

Selv om begge ballene har samme fart på den første horisontale delen av banen, så blir farten forskjellig i humpene. Farten til ballen på bane  B er større enn startfarten i hele humpen, mens farten til ballen på bane A har lavere fart i hele humpen. Derfor vil ballen på bane B fullføre banen først.

Er det slik at fartsøkningen i bunnen av bane B er lik fartstapet på toppen av bane A? Nei, farten er ikke bevart. Energien er bevart. Tapet i kinetisk energi på toppen av bane A, vil være lik økningen i kinetisk energi i bunnen av bane B – hvis det er nok energi til å begynne med.
Den kinetiske energien i starten er mindre enn økningen i kinetisk energi i bunnen av bane B:  ½ (32 – 22).
Med startfarten 2 m/s vil ballen ikke engang komme til toppen av humpen på bane A.
Løsning b) og f) er derfor riktig.

Aktuelle kompetansemål i læreplanen

Læreplan i naturfag

  • Etter 10. årstrinn
    • Fenomener og stoffer
      • gjøre forsøk og enkle beregninger med arbeid, energi og effekt

Læreplan i fysikk - programfag i studiespesialiserende utdanningsprogram

  • Fysikk 1
    • Klassisk fysikk
      • gjøre rede for energibegrepet og begrepene arbeid og effekt og foreta beregninger og drøfte situasjoner der mekanisk energi er bevart