» »

Fizika osnovna naloga

Fizika osnovna naloga

robcek23 ::

Imam dve sicer na pogled enostavni nalogi, ampak znanje fizike peša. Če bi lahko morda kdo pojasnil kako se naloga reši in podal odgovor, da vidim če so rezultati pravilni.

a)Študent steče za 47 m oddaljenim avtobusom, ki v istem trenutku spelje s postaje s pospeškom 0,11 m/s2. Vsaj kako hitro mora teči, da ujame avtobus?

Po katerem principu se to rešuje? Bi šlo tako, da se enači pot študenta in pot avtobusa ter iz kvadratne enačbe dobiš čas po katerem se objekta srečata. S katerim lahko izračunaš pot(1/2at^2), nato pa pot/čas= hitrost? Sicer je to povprečna hitrost, ampak hkrati tudi minimalna? Ampak se mi rezultat nekako ne izide...

b)Čoln se giblje s hitrostjo 6,1 m/s, ko ugasne motorje. Začne se ustavljati, pri čemer je pospešek (pojemek) med ustavljanjem enak a = -kv^2. Kolikšna je njegova hitrost po 4,9 s, če je konstanta k=9,9/m?

Tukaj je pa potrebno verjetno nekaj odvajati/integrirati? Nimam pojma kako.

legend ::

No če noben noče bom pa jaz...

Pri prvi enačiš pot študenta in avtobusa ja, vt=47+at^2/2, ampak imaš 2 neznanki - v in t. Vendar če izraziš t dobiš kvadratno enačbo, v kateri mora biti diskriminanta realno število, torej izraz pod korenom večji ali enak 0. Tako dobiš v^2>=4*47*0.11/2 oziroma v>=3.22 m/s. Če teče s to minimalno hitrostjo ga ujame pri t=29.2 s, preteče pa 94 m, medtem ko jih avtobus v tem času prevozi 47.

Pri drugi pa moraš vedeti, da je pospešek po definiciji odvod hitrosti po času, s tem pa lahko nastaviš enačbo dv(t)/dt=-k*v(t)^2, ki pa je diferencialna in se mi zato ne zdi ravno osnovna naloga. Rešitev se sicer ob upoštevanju začetnega pogoja v(0)=v0 glasi v(t)=v0/(1+k*t*v0), za dane podatke pa je v(4.9s)=0.0205 m/s. Sicer pri tako definiranem pospešku hitrost hitro pade na majhno vrednost, nikoli pa ne doseže 0.

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: legend ()

mirator ::

legend je izjavil:

No če noben noče bom pa jaz...

Pri prvi enačiš pot študenta in avtobusa ja, vt=47+at^2/2, ampak imaš 2 neznanki - v in t. Vendar če izraziš t dobiš kvadratno enačbo, v kateri mora biti diskriminanta realno število, torej izraz pod korenom večji ali enak 0. Tako dobiš v^2>=4*47*0.11/2 oziroma v>=3.22 m/s. Če teče s to minimalno hitrostjo ga ujame pri t=29.2 s, preteče pa 94 m, medtem ko jih avtobus v tem času prevozi 47.

Zanimivo in poučno razmišljanje. Jaz sem se tudi pozabaval, vendar s predpostavko, da sta hitrosti študenta in avtobusa v trenutku, ko študent avtobus ujame, enaki. V tem primeru lahko "v" zamenjam z "at" in dobim enačbo:
at2=47+at2/2
iz katere ni težko neposredno izračunati čas t in potem celotno pot in hitrost študenta.

legend ::

mirator je izjavil:

legend je izjavil:

No če noben noče bom pa jaz...

Pri prvi enačiš pot študenta in avtobusa ja, vt=47+at^2/2, ampak imaš 2 neznanki - v in t. Vendar če izraziš t dobiš kvadratno enačbo, v kateri mora biti diskriminanta realno število, torej izraz pod korenom večji ali enak 0. Tako dobiš v^2>=4*47*0.11/2 oziroma v>=3.22 m/s. Če teče s to minimalno hitrostjo ga ujame pri t=29.2 s, preteče pa 94 m, medtem ko jih avtobus v tem času prevozi 47.

Zanimivo in poučno razmišljanje. Jaz sem se tudi pozabaval, vendar s predpostavko, da sta hitrosti študenta in avtobusa v trenutku, ko študent avtobus ujame, enaki. V tem primeru lahko "v" zamenjam z "at" in dobim enačbo:
at2=47+at2/2
iz katere ni težko neposredno izračunati čas t in potem celotno pot in hitrost študenta.


Ja, bolj elegantna rešitev in tudi je iz nje takoj razvidno, da pri najmanjši možni hitrosti pretečne ravno 2-kratnik začetne razdalje.

FrRoSt ::

Naj še jaz pokomentiram tole fiziko. :)

Naliga a)! Pravilno. Dobi se iz enakosti poti, plus konstanta 47m za študenta!

Naloga b)! Tu bo integriranje kar prava zadeva, tudi po moje... Gre za neenakomerno pojemajoče gibanje in to eksponentno!! kar po domače pomeni, da bo zadeva kar pikirala v ničlo in se ne bo limitarno približevala!?? :|
Noben človek ni otok, popolnoma sam zase; smrt slehernega človeka vzame
del mene, ker pripadam človeški vrsti; in zato nikdar ne pošiljaj poizvedovat,
komu zvoni; zvoni tebi.

K0l1br1 ::

mirator je izjavil:

vendar s predpostavko, da sta hitrosti študenta in avtobusa v trenutku,

Ne vidim, zakaj bi to držalo. Saj mu hitrost ne pojemjuje proti hitrosti avtobusa, ko ga dohiti.

mirator ::

Vsaj cel stavek bi citiral.
Drži pa zato, ker je vrednost dveh krivulj v presečišču vedno enaka. Imamo pa krivuljo hitrosti avtobusa in krivuljo hitrosti študenta. Za razumevanje, koliko je vrednost funkcij pri x=3, če je prva fukcija y1= 9 in druga y2=x2?

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: mirator ()

robcek23 ::

Hvala za odgovore.

Sicer pa imam novo nalogo. Sicer se tudi ta zdi enostavna, vendar ne vem kako se sploh lotiti tega.

Kvader z maso 6,7 kg, ki miruje na vodoravni podlagi, vlečemo pod kotom 30° glede na podlago s konstantno silo 6,8 N. Kolikšen je kot (v radianih) med celotno silo podlage in vzporednico s podlago?

Vem da je potrebno nekako izraziti silo v X in Y smeri z cos in sin.

vzporedno: Fx = sin$ * Fg
pravokotno: Fy = cos$ * Fg

Kako pa naprej?

jure3000 ::

b)
a = dv/dt
-kv^2=dv/dt
dt=-k^-1 (v^-2)dv
t=-k^-1*(-1*v^-1) + C
t=1/kv +C

t0=0, v0, k: 0 =1/(k*v0)+C
C=-1/(k*v0)

t=1/(k*v)-1/(k*v0)
t*k=1/v-1/v0
1/v0+t*k=1/v
(1+t*k*v0)/v0=1/v
v=v0* 1/(1+t*k*v0)
v=6,1/(1+4,9*9,9*6,1)=0,0205

Naj kdo preveri ce sem se kje slucajno zmoto...

FrRoSt ::

b)

osnovna formula bi morala biti (nekako takole):

v=vz(začetna=konst!))-a*t

Tu pa je potem več možnosti! Namesto a lahko vstaviš dv/dt.....

...morda je pa še bolje, če na osnovno formulo udariš diferencial in dobiš na levi strani enačbe dv=..., deliš enačbo z v in integriraš.... skratka zadevo bi lahko prevedel na osnovni integral ....

int(dv/v)=....

Če se komu da malo poigrati...... :)
Noben človek ni otok, popolnoma sam zase; smrt slehernega človeka vzame
del mene, ker pripadam človeški vrsti; in zato nikdar ne pošiljaj poizvedovat,
komu zvoni; zvoni tebi.

robcek23 ::

Hvala lepa. Imam se par izjav ce bi se komu morda dalo povedati katere so pravilne, da vidim ce imam pravilne odgovore ali ne.

Obkljukaj pravilne trditve!
(1)
Izberite enega ali več odgovorov:
a. Smer navora je vzporedna smeri ročice sile.
b. Velikost navora je sorazmerna s silo, ki povzroča navor.
c. Vztrajnostni moment telesa je neodvisen od izbire osi vrtenja.
d. Kotni pospešek togega telesa je vzporeden z rezultanto navorov, ki delujejo na togo telo.
e. Navor sile izračunamo kot skalarni produkt ročice in sile.

(2)
Izberite enega ali več odgovorov:
a. Pri neprožnem trku dveh teles je skupna gibalna količina obeh teles po trku manjša kot skupna gibalna količina teles pred trkom.
b. Pri neprožnem trku dveh teles je (vektorska) vsota hitrosti obeh teles po trku enaka vsoti hitrosti obeh teles pred trkom.
c. Pri popolnoma prožnem trku dveh teles je skupna gibalna količina obeh teles po trku enaka skupni gibalni količini teles pred trkom.
d. Pri trku dveh teles je skupna kinetična energija obeh teles po trku enaka ali manjša kot skupna kinetična energija teles pred trkom.
e. Pri neprožnem trku dveh teles je skupna masa obeh teles po trku manjša kot skupna masa teles pred trkom.
f. Pri popolnoma prožnem trku dveh teles z enako maso je (vektorska) vsota hitrosti obeh teles po trku enaka kot vsota hitrosti obeh teles pred trkom.


Sam bi dal pri (1) b in d
pri (2) pa a c f

Verjetno se motim. Bi morda kdo pomagal z pravilnimi odgovori?
lp


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Prosim za pomoč-biomehanika

Oddelek: Šola
7720 (441) mirator
»

Fizika... (strani: 1 2 )

Oddelek: Šola
6210677 (7517) MatVZ
»

Uničevalca mitov (strani: 1 2 3 )

Oddelek: Loža
11115647 (12625) Pyr0Beast
»

Trk v zid VS Čelni trk (strani: 1 2 )

Oddelek: Šola
647663 (6804) dzinks63
»

Prvi letošnji trki v LHC

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
474362 (2980) jype

Več podobnih tem