Den store fysikkassistansetråden

Morridini · 6. november 2010

Hei folkens:

Har kjapt spørsmål:

Ved ekvator på en planet som er ganske lik jorda (samme masse og radius) står en romfarer fra jorda på en badevekt. Han leser av et tall på badevekta som bare er 75 % av hans vekt på jorda. Finn planetens rotasjonstid.

Jeg vil ikke ha svaret, bare formelen som utrykker dette

anyone?

Hvor mye er det egentlig du klarer selv? Er flere formler du må kombinere her.

Bruk Newtons 2. lov for å finne ut hvor mye badevekta viser, (siden massen og radiusen til denne planeten er lik jorda vil da g = 9.8 m/s^2), og husk at siden han roterer rundt jorden sentrum, vil han oppleve en sentripetalakselerasjon gitt som a = v^2/r.

Kombiner dette og elementære omløpstid-hastighet relasjoner, og du burde finne frem.

Endret 6. november 2010 av Morridini

Nebuchadnezzar · 7. november 2010

Lurte selv på denne oppgaven, ser dette riktig ut?

$chart?cht=tx&chl= \sum F = \frac{{m{v^2}}}{r}{\rm{ og }}\sum F = G = mg$

$chart?cht=tx&chl= \frac{3}{4}mg = \frac{{m{v^2}}}{r} \Rightarrow v = \frac{{\sqrt {3gr} }}{2}$

$chart?cht=tx&chl= T = \frac{{2\pi r}}{v}$

$chart?cht=tx&chl= T = \frac{{2\pi r}}{{\frac{{\sqrt {3gr} }}{2}}}$

$chart?cht=tx&chl= T = 4\pi \sqrt {\frac{{\pi r}}{{3g}}}$

Carl Sagan · 7. november 2010

Finn koordinatene til et punkt Q som ligger symmetrisk med P om Alpfa.

Alpha er et plan som jeg har en likningsframstilling for.

P er et punkt på en linje som er vinkelrett på planet til Alfa. Jeg har parameterframstillingen for linjen.

Jeg forstår ikke helt oppgaven. Hvor er det Q skal ligge? Jeg tenkte meg på motsatt side av planet Alfa, men der tok jeg feil. Tips?

Imaginary · 7. november 2010

Oppgaven har ikke noe med fysikk å gjøre. Jeg ser du allerede har postet i matteassistansetråden, og da ses det på som unødvendig mas.

Nebuchadnezzar · 8. november 2010

Ved ekvator på en planet som er ganske lik jorda (samme masse og radius) står en romfarer fra jorda på en badevekt. Han leser av et tall på badevekta som bare er 75 % av hans vekt på jorda. Finn planetens rotasjonstid.

Bumper denne jeg,også kommer jeg med et sjapt spørsmål

hvorfor er

$chart?cht=tx&chl=a \, = \, \frac{v^2}{r} \, = \, \frac{4\pi^2r}{T^2}$

Står en forklaring i boka, men den var lang og vanskelig. Håper noen har en litt greiere forklaring

Morridini · 8. november 2010

Ved ekvator på en planet som er ganske lik jorda (samme masse og radius) står en romfarer fra jorda på en badevekt. Han leser av et tall på badevekta som bare er 75 % av hans vekt på jorda. Finn planetens rotasjonstid.

Bumper denne jeg,også kommer jeg med et sjapt spørsmål

hvorfor er

$chart?cht=tx&chl=a \, = \, \frac{v^2}{r} \, = \, \frac{4\pi^2r}{T^2}$

Står en forklaring i boka, men den var lang og vanskelig. Håper noen har en litt greiere forklaring

$chart?cht=tx&chl=a = \frac{v^2}{r}$ er definisjonen på sentripetalakselerasjonen, og gjelder kun for rene sirkelbevegelser.

Omløpstiden finner en ved å ta lengden på omløpet, og dele på hastigheten, fra den gode gamle $s = vt \Rightarrow t = s/v$ .

Så for en sirkelbevegelse, vil avstanden s være like omkretsen til sirkelen, dvs $chart?cht=tx&chl=s = 2\pi r$ , setter vi dette inn i t = s/v, får vi: $chart?cht=tx&chl=t = \frac{2\pi r}{v}$ .Dette uttrykket kan vi løse for hastigheten: $chart?cht=tx&chl=v=\frac{2\pi r}{t}$ .

Og helt til slutt setter vi dette inn i uttrykket for sentrieptalaskelerasjonen og får;

$chart?cht=tx&chl=a = \frac{v^2}{r} = \frac{4\pi^2r}{t^2}$ , bare bytt lille t med store T så er vi fremme til utgangspunktet.

Attityd · 8. november 2010

Kan man addere vektorer grafisk uten aa vite vinklene? Er helt basic vektorregning det er snakk om.

Jaffe · 8. november 2010

$chart?cht=tx&chl=a = \frac{v^2}{r}$ er definisjonen på sentripetalakselerasjonen, og gjelder kun for rene sirkelbevegelser.

Det er ikke en definisjon. Det er en sammenheng som er utledet fra generelle betraktninger av bevegelse.

Jeg vet ikke hvordan boka har forklart det, Nebuchadnezzar, men jeg syns det blir enklest å forstå det slik:

Vi ser på to punkt på sirkelbanen som er veldig nærme hverandre. Vinkelforskjellen mellom punktene tenker vi er infinitesimalt liten og kaller den $chart?cht=tx&chl=\text{d}\theta$ . Figuren viser de to punktene med fartsvektorene tegnet inn. Trekanten på figuren viser en større figur av de to fartsvektorene $chart?cht=tx&chl=\vec{v}_1$ og $chart?cht=tx&chl=\vec{v}_2$ , og differansen eller endringen mellom disse to, $chart?cht=tx&chl=\text{d} \vec{v}$ .

Som alltid gjelder det at $chart?cht=tx&chl=\vec{a} = \frac{\text{d}\vec{v}}{\text{d}t}$ . Fra trekanten (som er likebeint) ser vi at $chart?cht=tx&chl=\text{d}v = 2 \cdot v \cdot \sin\left(\frac{\text{d}\theta}{2}\right)$ . For veldig små vinkler $chart?cht=tx&chl=\theta$ gjelder det at $chart?cht=tx&chl=\sin \theta \approx \theta$ . Jo mindre vinkelen er, desto nærmere vil de to verdiene være hverandre. Ved å velge små nok vinkler vil vi i praksis få likhet. Da kan vi si at $chart?cht=tx&chl=\text{d}v = 2v \cdot \frac{\text{d}\theta}{2} = v \cdot \text{d}\theta$ . Innsetting i ligningen for akselerasjonen gir

$chart?cht=tx&chl=a = |\vec{a}| = \frac{\text{d}v}{\text{d}t} = \frac{v \text{d}\theta}{\text{d}t}$ . Definisjonen av radianer gir at $chart?cht=tx&chl=\text{d}\theta = \frac{\text{d}b}{r}$ hvor b er buelengden. I dette tilfellet vil b være avstanden som er avlagt mellom de to punktene. Vi får da

$chart?cht=tx&chl=a = \frac{v \cdot \text{d}b}{r \cdot \text{d}t}$

Men endring i strekning over endring i tid er hastigheten, så

$chart?cht=tx&chl=a = \frac{v}{r} \cdot v = \frac{v^2}{r}$

(Merk at alle bokstaver/symboler uten vektortegn er størrelsen/lengdene til disse vektorene.)

Forutsetningen i hele denne utledningen er at det er ren sirkelbevegelse med konstant banefart. Hvis ikke vil ikke trekantbetraktningen som er gjort holde.

Endret 8. november 2010 av Jaffe

Frexxia · 8. november 2010

Antar $chart?cht=tx&chl=\frac{\mathrm{d}^2 \theta}{\mathrm{d}t^2}=0$ og konstant $chart?cht=tx&chl=\rho$ .

p><p>

(Vinkelfarten $chart?cht=tx&chl=\omega=\frac{v}{\rho}$ . Om du ikke stoler på det kan du ta absoluttverdien til $chart?cht=tx&chl=\mathbf{v}$ ).

Endret 9. november 2010 av Frexxia

Morridini · 9. november 2010

$chart?cht=tx&chl=a = \frac{v^2}{r}$ er definisjonen på sentripetalakselerasjonen, og gjelder kun for rene sirkelbevegelser.

Det er ikke en definisjon. Det er en sammenheng som er utledet fra generelle betraktninger av bevegelse.

Ja, dårlig formulert av meg, mente bare å si at vi allerede kjenner til sentripetalakselerasjonen, at den er gitt slik, for jeg vil anta det var andre halvdel han egentlig lurte på.

Liten skrivefeil vil jeg tro, bytt om teller og nevner

Atmosphere · 9. november 2010

Hvorfor er egentlig spinn (angular momentum) bevart her? Før kollisjonen er det ingen netto ytre kraftmoment τ, siden tyngdekraften går gjennom rotasjonsaksen, men etter kollisjonen vil vel tyngden ha en "arm", og da er vel ikke spinn bevart?

Har løst oppgaven mhp. at spinn er bevart, siden det står i teksten, men jeg lurer egentlig på hvorfor det er bevart.

compus · 9. november 2010

$chart?cht=tx&chl=a = \frac{v^2}{r}$ er definisjonen på sentripetalakselerasjonen, og gjelder kun for rene sirkelbevegelser.

Jeg synes det er prisverdig av Morridini å forsøke seg på å definere begrepet sentripetalakselerasjon. Definisjonen er også rimelig dekkende og med noen tilføyelser kunne den blitt riktig bra!

Eksistensen av, og størrelsen på, akselerasjoner for gitte banebevegelser hører inn under kinematikken, men det betyr selvsagt ikke at nye begreper ikke må defineres!

Jeg har forøvrig sett litt på internett etter gode norske definisjoner på begrepet "sentripetalakselerasjon", men jeg må nok si at resultatet var nokså magert.

(Den aller enkleste metoden rent analytisk for å finne sentripetalakselerasjonen er vel nesten denne som bygger på analogien mellom komplekse tall og todimensjonale vektorer.

$p><p>\hat a(t) = \frac {d\hat v(t)}{dt} = -\omega ^2 Re^{i\omega t} = -\omega ^2 \hat R(t)$

Her symboliserer $chart?cht=tx&chl=\hat R$ etc. at det dreier seg om komplekse størrelser.)

compus · 9. november 2010

Hvorfor er egentlig spinn (angular momentum) bevart her? Før kollisjonen er det ingen netto ytre kraftmoment τ, siden tyngdekraften går gjennom rotasjonsaksen, men etter kollisjonen vil vel tyngden ha en "arm", og da er vel ikke spinn bevart?

Har løst oppgaven mhp. at spinn er bevart, siden det står i teksten, men jeg lurer egentlig på hvorfor det er bevart.

Hvor finner du et kraftmoment som kunne endre spinnet i kollisjonsøyeblikket?

Etterpå kommer gravitasjonen inn og da vil jo spinnet endre seg kontinuerlig.

Endret 9. november 2010 av compus

Atmosphere · 9. november 2010

Takk for svar.

Er dette samme "vri" mn bruker ved kollisjoner og bevegelsesmengde, altså at gravitasjon er neglisjerbar i forhold til kontaktkreftene mellom massene rett før og rett etter kollisjonen? "Impulse approximation" som boken kaller det.

Endret 9. november 2010 av Jude Quinn

Frexxia · 9. november 2010

Liten skrivefeil vil jeg tro, bytt om teller og nevner

Du har selvfølgelig helt rett, var litt sent når jeg skrev det.

T.O.E · 9. november 2010

A gas is contained in a cylinder fitted with a piston as shown below.

When the gas is compressed rapidly by the piston its temperature rises because the molecules of the gas:

A. are squeezed closer together.

B. collide with each other more frequently.

C. collide with the walls of the container more frequently.

D. gain energy from the moving piston.

Hvem er rett? bare en stemmer.

compus · 9. november 2010

A gas is contained in a cylinder fitted with a piston as shown below.

When the gas is compressed rapidly by the piston its temperature rises because the molecules of the gas:

A. are squeezed closer together.

B. collide with each other more frequently.

C. collide with the walls of the container more frequently.

D. gain energy from the moving piston.

Hvem er rett? bare en stemmer.

Er dette et ment som spørsmål om hjelp eller en form for spørrekonkurranse?

Det er i alle fall en grunn til å repetere termodynamikkens 1.hovedsetning.

T.O.E · 9. november 2010

Det er et spørsmål jeg svarte på. Det er ikke på tide å repetere termodynamikkens 1. hovedsetning, men heller å lære den, jeg er helt ny på dette.

jeg svarte D, men vet ikke om det er feil eller ikke.

jostein013 · 9. november 2010

Hei!

Har fysikkinnlevering til torsdag, og det er en oppgave som jeg lurer litt på.

En spiralfjær er festet til en liten vogn med massen 0,1 kg. Vi holder vogna mot en vegg slik at fjæra blir presset sammen. Fjærstivheten er k = 500N/m. Når vi slipper vogna, får den farten 3,5 m/s.

a) Hvor mye var fjæra presset sammen før vi slapp vogna?

b) Hvor stor fart hadde vogna når sammenpressingen var 3,0 cm?

b) klarer jeg muligens selv, litt verre med a).

Jaffe · 9. november 2010

Stikkord i a) er bevaring av mekanisk energi. Hvilken mekanisk energi har vogna før den slippes? Hvilken mekanisk energi har vogna når den er i fart etter den er sluppet?

Den store fysikkassistansetråden

Anbefalte innlegg

Lenke til kommentar

Videoannonse

Lenke til kommentar

Lenke til kommentar

Lenke til kommentar

Lenke til kommentar

Lenke til kommentar

Lenke til kommentar

Lenke til kommentar

Lenke til kommentar

Lenke til kommentar

Lenke til kommentar

Lenke til kommentar

Lenke til kommentar

Lenke til kommentar

Lenke til kommentar

Lenke til kommentar

Lenke til kommentar

Lenke til kommentar

Lenke til kommentar

Lenke til kommentar

Opprett en konto eller logg inn for å kommentere

Opprett konto

Logg inn

Populær nå

Hvem er aktive 0 medlemmer