Jouduinpa

senioriteetikko

tässä sattumoisin tällaisen fysiikan (koulu?)tehtävän eteen. Kappale heitetään suoraan alas 200m korkean jyrkänteen päältä ja ennen maata viimeisen 45 metrin matkaan meni aikaa puoli sekuntia. Mikä oli lähtönopeus?

Muistan aikojen alusta kaavat s=vt (tas.liike) ja s=0.5at^2. Nämä tarkoittavat kun kappale lähtee levosta liikkeelle. Ja kysymys on irtoaako vastaus tehtävään noilla perus- ja peruskoulukaavoilla, vai tarvitaanko johdatteluksi hivenen laajempaa teoriaa taakse. Elikkä periaatteellisesti tilanne on, että tunnetaan ilmiö ns.loppupäästään ja kysytään mitenkähän tähän on tultu. Ihan siltä istumalta tasaisesti kiihtyvän liikkeen kaavalla homma ei lohjennut :´(
:)

40

1488

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • kalilei

      kyllä riittää:

      200=(1/2*gt^2) (vo*t)
      155=(1/2*g(t-0.5)^2) (vo(t-0.5))

      Ylemmästä kun vähentää aukikerrotun alemman tulee: 90 (g/4)=(vo) (gt). Maahantulonopeus on siis 92,45

      Energiaperiaatteella: (1/2*m*vo^2) (mgh)=1/2*m*92,45^2, josta vo=68.
      (Melkoinen lähtönopeus tuli, varmaan väärin)

      • ap.

        Nyt vain on niin, että sen matskun kohdasta, mistä tuo on otettu, ei ole tiedossa vielä hajuakaan energiaperiaatteesta. Eli sikäli tehtävä on tarkoitettu liikeopin säännöillä laskettavaksi.
        Sitä varten laitan tähän toivon mukaan johdatustehtävän samasta aihepiiristä:

        Auto jarruttaa 40 m matkan, jolloin sen loppunopeudeksi jää 4.5 m/s. Laske alkunopeus, kun auton hidastuvuus on - 3.5 m/s2.

        Josko analogiaa löytyisi sitten tuohon alkuperäiseen. Näyttää muuten siltä, ettei nämä ihan päässälaskuja ole, koska herättää pohdiskeluja :)
        Lisäksi taitavat johdattaa yksinkertaisen yhtälön sijasta yhtälöryhmän ratkaisuun, ja yleisessä muodossaan vaativat jossain määrin terässä olevaa laskutekniikkaa. Tuo ylläoleva loppunopeuden lasku näyttää menneen jotenkin yhtälöiden rakenteesta johtuvan sattuman, 'vahingon' tai tempun kautta lyhyesti, mikä lähtöparametrien muuttuessa ei ehkä samoin menekään. Mutta siihen antanee jotain valaistusta tuo lisätehtävä. Yritän opetella tässä itsekin :)
        Ps. ylläolevan vastauksen suuruusluokka ainakin on oikein (se, että on luku sinänsä on suuri, johtuu kun tehtävän lähtöarvot taitavat olla mitä sattuu...)


      • kalilei
        ap. kirjoitti:

        Nyt vain on niin, että sen matskun kohdasta, mistä tuo on otettu, ei ole tiedossa vielä hajuakaan energiaperiaatteesta. Eli sikäli tehtävä on tarkoitettu liikeopin säännöillä laskettavaksi.
        Sitä varten laitan tähän toivon mukaan johdatustehtävän samasta aihepiiristä:

        Auto jarruttaa 40 m matkan, jolloin sen loppunopeudeksi jää 4.5 m/s. Laske alkunopeus, kun auton hidastuvuus on - 3.5 m/s2.

        Josko analogiaa löytyisi sitten tuohon alkuperäiseen. Näyttää muuten siltä, ettei nämä ihan päässälaskuja ole, koska herättää pohdiskeluja :)
        Lisäksi taitavat johdattaa yksinkertaisen yhtälön sijasta yhtälöryhmän ratkaisuun, ja yleisessä muodossaan vaativat jossain määrin terässä olevaa laskutekniikkaa. Tuo ylläoleva loppunopeuden lasku näyttää menneen jotenkin yhtälöiden rakenteesta johtuvan sattuman, 'vahingon' tai tempun kautta lyhyesti, mikä lähtöparametrien muuttuessa ei ehkä samoin menekään. Mutta siihen antanee jotain valaistusta tuo lisätehtävä. Yritän opetella tässä itsekin :)
        Ps. ylläolevan vastauksen suuruusluokka ainakin on oikein (se, että on luku sinänsä on suuri, johtuu kun tehtävän lähtöarvot taitavat olla mitä sattuu...)

        ihan selkeä yhtälöpari, siis nuo kaksi ylimmäistä.Kaksi yhtälöä ja kaksi tuntematonta vo ja t.
        Siinä on tarvittavat ja tuon yhtälöparin ratkaisemalla tehtävä ratkeaa. Minä en sitä ruvennut ratkomaan kun siitä löytyi helposti se loppunopeus, mutta siitä se ratkaisu kuitenkin löytyy, hyvin työläästi tosin.


      • kalilei
        kalilei kirjoitti:

        ihan selkeä yhtälöpari, siis nuo kaksi ylimmäistä.Kaksi yhtälöä ja kaksi tuntematonta vo ja t.
        Siinä on tarvittavat ja tuon yhtälöparin ratkaisemalla tehtävä ratkeaa. Minä en sitä ruvennut ratkomaan kun siitä löytyi helposti se loppunopeus, mutta siitä se ratkaisu kuitenkin löytyy, hyvin työläästi tosin.

        se yhtälöpari kannattaa tehdä sieltä lopusta päin:

        45=(v(loppu)*0.5)-(0.5*g*0.5^2)=>v(loppu)=90 (g/4)

        200=(v(loppu)*t)-(0.5*g*t^2). Tähän kun sijoittaa v(lopun), niin t ratkeaa.

        Ja sitten yhtälö alusta päin:

        v(loppu)=vo (gt). Tästä sitten vo


      • kalilei
        kalilei kirjoitti:

        ihan selkeä yhtälöpari, siis nuo kaksi ylimmäistä.Kaksi yhtälöä ja kaksi tuntematonta vo ja t.
        Siinä on tarvittavat ja tuon yhtälöparin ratkaisemalla tehtävä ratkeaa. Minä en sitä ruvennut ratkomaan kun siitä löytyi helposti se loppunopeus, mutta siitä se ratkaisu kuitenkin löytyy, hyvin työläästi tosin.

        se yhtälöpari kannattaa tehdä sieltä lopusta päin:

        45=(v(loppu)*0.5)-(0.5*g*0.5^2)=>v(loppu)=90 (g/4)

        200=(v(loppu)*t)-(0.5*g*t^2). Tähän kun sijoittaa v(lopun), niin t ratkeaa.

        Ja sitten yhtälö alusta päin:

        v(loppu)=vo (gt). Tästä sitten vo


      • kalilei
        kalilei kirjoitti:

        se yhtälöpari kannattaa tehdä sieltä lopusta päin:

        45=(v(loppu)*0.5)-(0.5*g*0.5^2)=>v(loppu)=90 (g/4)

        200=(v(loppu)*t)-(0.5*g*t^2). Tähän kun sijoittaa v(lopun), niin t ratkeaa.

        Ja sitten yhtälö alusta päin:

        v(loppu)=vo (gt). Tästä sitten vo

        t:lle toisen asteen yhtälö ja kaksi ratkaisua t=2.493 s ja t=16.355 s. Jälkimmäinen tarkoittaa tilannetta, jossa kappale heitetään ylöspäin .
        Lähtönopeuksiksi tulee alaspäin heitettäessä vo=68 m/s.
        (Ylöspäin heitettäessä tulee sama nopeus, mutta siis ylöspäin ja tehtävässä heitettiin alaspäin)


    • monimahdollista

      Lähtönopeushan voi olla suurempi kuin loppunopeus jos kappale on vaikka sellainen että ilmanvastus hidastaa sitä lähtönopeudestaan.

      • tässä oli...

        koululaskun tapaisesta kysymys, missä oletetaan tyhjiölentoratasäännöt. Palaan tähän kunhan päivitän ensin 40-vuoden takaisia peruskoulutietoja :)


    • martta0

      Noin yhtäkkiä katsottuna et voi ratkaista noilla lähtötiedoilla, koska sulle tulee 3 tuntematonta (alkunopeus, putoamisaika ja loppunopeus) ja mekaniikasta ja energiaperiaatteesta saat vain kaksi yhtälöä...

      • Otetaas uusiksi

        Loppunopeus tulee tuosta 45 m ajasta.

        Energiayhtälö matkasta ha loppunopeudesta !

        Nihin tarvitset aikaa ? ?


      • martta0
        Otetaas uusiksi kirjoitti:

        Loppunopeus tulee tuosta 45 m ajasta.

        Energiayhtälö matkasta ha loppunopeudesta !

        Nihin tarvitset aikaa ? ?

        Et saa loppunopeutta viimesen 45m:iin käytetyn 0,5 sek perusteella! Saat vain keskinopeudeksi 90 m/s. Liike on kuitenkin kiihtyvää senkin puoli sekuntia...


      • HÖh ! !
        martta0 kirjoitti:

        Et saa loppunopeutta viimesen 45m:iin käytetyn 0,5 sek perusteella! Saat vain keskinopeudeksi 90 m/s. Liike on kuitenkin kiihtyvää senkin puoli sekuntia...

        SE on edellä jo laskettu, kiihtyvyys kun tunnetaan = G

        Miksi siitä ei saisi loppunopeutta ?


      • martta0
        HÖh ! ! kirjoitti:

        SE on edellä jo laskettu, kiihtyvyys kun tunnetaan = G

        Miksi siitä ei saisi loppunopeutta ?

        Tässäpä selityksiä:
        200 = vT ½gT^2, jossa v = alkunopeus (tässä selvästikin v > 0) ja T = putoamisaika alas asti. Toinen yhtälö on 155 = vt ½gt^2, jossa t = putoamisaika ylhäältä kohtaan 155 m. Lisäksi tiedetään, että t = T - 0,5. Sijoitetaan t = T - 0,5 toiseen yhtälöön --> 155 = vT - 0,5v ½gT^2 - ½gT g/8. Vähennetään saatu tulos puolittain eka yhtälöstä --> 45 = 0,5v ½gT-g/8 (tässä on 2 tuntematonta: v ja T). Energiayhtälö antaa: mgh ½mv^2 = ½mU^2, jossa U on loppunopeus (tuntematon myös). Näin sulla on 3 tuntematonta, mutta vain 2 yhtälöä! --> tarviit jotakin tietoa lisää...


      • pöllöt+
        HÖh ! ! kirjoitti:

        SE on edellä jo laskettu, kiihtyvyys kun tunnetaan = G

        Miksi siitä ei saisi loppunopeutta ?

        Eihän kiihtyvyyttä tiedetä. Tiedetään vain että viimeiseen 45 metriin meni puoli sekuntia. Se kertoo vain keskimääräisen nopeuden viimeisellä 45 metrillä. Sanoohan maalaisjärkikin että tarvitaan enemmän tietoa.


      • tuuteri
        pöllöt+ kirjoitti:

        Eihän kiihtyvyyttä tiedetä. Tiedetään vain että viimeiseen 45 metriin meni puoli sekuntia. Se kertoo vain keskimääräisen nopeuden viimeisellä 45 metrillä. Sanoohan maalaisjärkikin että tarvitaan enemmän tietoa.

        se vaihtelee himpun verran paikasta ja korkeudesta riippuen, eikä tehtävässä määritelty näitä.


      • martta0
        martta0 kirjoitti:

        Tässäpä selityksiä:
        200 = vT ½gT^2, jossa v = alkunopeus (tässä selvästikin v > 0) ja T = putoamisaika alas asti. Toinen yhtälö on 155 = vt ½gt^2, jossa t = putoamisaika ylhäältä kohtaan 155 m. Lisäksi tiedetään, että t = T - 0,5. Sijoitetaan t = T - 0,5 toiseen yhtälöön --> 155 = vT - 0,5v ½gT^2 - ½gT g/8. Vähennetään saatu tulos puolittain eka yhtälöstä --> 45 = 0,5v ½gT-g/8 (tässä on 2 tuntematonta: v ja T). Energiayhtälö antaa: mgh ½mv^2 = ½mU^2, jossa U on loppunopeus (tuntematon myös). Näin sulla on 3 tuntematonta, mutta vain 2 yhtälöä! --> tarviit jotakin tietoa lisää...

        Siis onhan meillä sittenkin jo alussa 2 yhtälöä eli:
        45 = 0,5v ½gT - g/8 --> v = 92,4525-9,81T ja tämä sijoitetaan alempaan
        200 = vT ½gT^2 --> 200 = 92,4525T - 9,81T^2 4,905T^2 = 92,4525T - 4,905T^2. Saatu 2.asteen yhtälö ratkaistaan --> T = 2,493 tai 16,356 sekuntia. Näistä eka tulee kysymykseen (heitto alaspäin). Sijoitetaan T=2,493 --> v = 92,4525-9,81*2,493 = 68,0 m/s (alkunopeus). Loppunopeus on vaikkapa näin U = v 9,81T = 68 9,81*2,493 = 92,45 m/s.

        No kun olis vähän kelannut alkuunpäin, niin kalilei oli saanut jo samat tulokset... sattuuhan sitä.


      • ap.
        pöllöt+ kirjoitti:

        Eihän kiihtyvyyttä tiedetä. Tiedetään vain että viimeiseen 45 metriin meni puoli sekuntia. Se kertoo vain keskimääräisen nopeuden viimeisellä 45 metrillä. Sanoohan maalaisjärkikin että tarvitaan enemmän tietoa.

        näissä harjoituslaskuissa on aina sama, eli hyvä numeroarvo sille on 9,81 m/s2


      • pöllöt+
        ap. kirjoitti:

        näissä harjoituslaskuissa on aina sama, eli hyvä numeroarvo sille on 9,81 m/s2

        Lähtönopeushan ei ole nolla koska kerrottiin että pallo heitetään suoraan alaspäin, ja kysytään lähtönopeutta. 200 metriä oli lähtökorkeus. Kappaleen painoa ei kerrottu eikä tiedetä kiihtyykö vauhti lopussa vai peräti hidastuu, tiedetään vain viimeisen 45 metrin keskinopeus.


      • näissä oletetaan
        pöllöt+ kirjoitti:

        Lähtönopeushan ei ole nolla koska kerrottiin että pallo heitetään suoraan alaspäin, ja kysytään lähtönopeutta. 200 metriä oli lähtökorkeus. Kappaleen painoa ei kerrottu eikä tiedetä kiihtyykö vauhti lopussa vai peräti hidastuu, tiedetään vain viimeisen 45 metrin keskinopeus.

        ,kuten jossain ketjun keskelläkin on erikseen mainittu, koululaskujen tapaan että kappaleitten lentoradat ovat kuin tyhjiössä, jolloin kyseessä on tasaisesti kiihtyvä (pudotus) liike.
        Loppu 45 metriin menee aikaa puoli sekuntia, ja silläkin osalla liike on g:n 'voimalla' tasaisesti kiihtyvää. Joo, ja lähtönopeus ei ole nolla, ja siksihän sitä kysytäänkin, että minkälainen alkupaukku siihen tarvitaan, että loppu 45m menisi niinkin nopeassa ajassa kuin 0.5 sekkaa.


      • Missä osaaminen?
        tuuteri kirjoitti:

        se vaihtelee himpun verran paikasta ja korkeudesta riippuen, eikä tehtävässä määritelty näitä.

        Mistä tänne löytyy jatkuvasti noita viisastelijoita? Lasku on lähes pelkkä kaavaan sijoitus. Tosin nyt kaavaan piti sijoittaa kahdesti, ja ratkaista syntyvästä yhtälöparista alkunopeus.

        Ja tällaisesta saadaan aikaan näin pitkä vastausketju!


    • ap.

      tähänastisista. Alkup.tehtävään liittyen lisää jatkomietintöjä:
      Peruskaava: s=vot ½at^2. Tästä
      t(vo vo at) = 2s => t(vo v) = 2s ja t=2s/(v vo). Toisaalta
      v - vo = at => (v-vo)(v vo) = 2as eli
      v^2 - vo^2 = 2as.

      Kysymys kuuluu, näytetäänkö tämä fysiikan koulu- tai muissa kirjoissa valmiina kaavana, taikka jos ei niin antaisitteko arviota kaavan yleispätevyydestä. Yllä esitetty johdatustehtävä ratkeaa näköjään suoraan tuohon kaavaan sijoittamalla: vo = sqrt(v^2 - 2as) = sqrt(4.5^2 - 2(-3.5)*40 = 17.3m/s2.

      Jos ajatellaan ap.tehtävän 45m:n matkaa niin v-vo = at = ½g.
      2s/(v vo) = 1/2, josta .................................v vo = 4s. Tästä v = 2s g/4 = 92,45 m/s
      Ja vo = sqrt(v^2-2gs) = sqrt(92.45^2- 2g*200) = 68 m/s
      Aika: v-vo/g = 2.493 = 2s/(v vo)

      Eli uteliaisuus nyt tulee siitä, mistä tässä mallissa lasketaan tuo saamanne toinen t-aika (tulkintanne siis, että kappale lentää mutkan kautta, ensin ylös ja sitten alas). Puuttuuko tästä mallista jotain oleellista? Ja jos tuossa autoesimerkissä tulisi kaksi aikaa (2.asteen yhtälöstä), minkälaisen mutkan kautta toisessa auto jarruttaisi....

      • kalilei

        onnistunut johtamaan sen energiaperiaatteen, mistä et vielä tiennyt mitään.

        Siitähän tulee kaksi arvoa nopeudelle kun neliöjuuri otetaan, eli plus tai miinus 68 m/s ja siitä miinus 68 :sta saat sen toisen t:n ratkaistua. Mutta sinultahan tämä kaavojen pyörittely näkyy käyvän ja asiat kyllä helpottuvat kun pääset eteenpäin esim. juuri se energiaperiaate, Newton II,impulssi, liikemäärä ja voiman impulssi.
        Negatiiviset t:n arvot voi yleensä heittää vasemman olkapään ylitse, niin kuin siinä harjoitusesimerkissä näkyisi tulevan


      • kalilei
        kalilei kirjoitti:

        onnistunut johtamaan sen energiaperiaatteen, mistä et vielä tiennyt mitään.

        Siitähän tulee kaksi arvoa nopeudelle kun neliöjuuri otetaan, eli plus tai miinus 68 m/s ja siitä miinus 68 :sta saat sen toisen t:n ratkaistua. Mutta sinultahan tämä kaavojen pyörittely näkyy käyvän ja asiat kyllä helpottuvat kun pääset eteenpäin esim. juuri se energiaperiaate, Newton II,impulssi, liikemäärä ja voiman impulssi.
        Negatiiviset t:n arvot voi yleensä heittää vasemman olkapään ylitse, niin kuin siinä harjoitusesimerkissä näkyisi tulevan

        tarkoitin, että siirry nyt siihen energiaperiaateajatteluun ja myös Newton kakkoseen, kun kykyjä näyttää olevan


      • ap.
        kalilei kirjoitti:

        onnistunut johtamaan sen energiaperiaatteen, mistä et vielä tiennyt mitään.

        Siitähän tulee kaksi arvoa nopeudelle kun neliöjuuri otetaan, eli plus tai miinus 68 m/s ja siitä miinus 68 :sta saat sen toisen t:n ratkaistua. Mutta sinultahan tämä kaavojen pyörittely näkyy käyvän ja asiat kyllä helpottuvat kun pääset eteenpäin esim. juuri se energiaperiaate, Newton II,impulssi, liikemäärä ja voiman impulssi.
        Negatiiviset t:n arvot voi yleensä heittää vasemman olkapään ylitse, niin kuin siinä harjoitusesimerkissä näkyisi tulevan

        tässä taustaksi, että kyseessä on koulumatematiikan kertausmoniste maanpuolustuskorkeakouluun päässeille, ja fysiikasta on kuulemma tulossa myös, pidemmälle menevä kuin lukiokurssi.
        Tuo matikan matsku on kokonaisuudessaan hyväkin, mutta näkyy olevan myös kohtia, mistä ei opiskelijan näkökulmasta erkkikään ota selvää, miksi lasku pitäisi tehdä juuri niin kuin siinä on näytetty. Yo.esimerkki oli yksi tällainen; siinä oli väännetty koko A4-sivu täyteen tehtävää eikä kaikki välivaiheet olleet edes näkyvissä. Siksi tartuin sivusta aiheeseen, että onkohan pakko olla noin. Sinällään tuo aihepiiri on johdatusta mm.ammusratalaskuihin. Voi olla, että kyseltävää fysiikasta riittää, itse en ole koulukurssia enempää fysiikkaa harrastanut.

        Joo, niinpä näkyy olevan kaavassa yhtäläisyys energiaperiaatteen kanssa, vaikka siinä ei voima ja massa -käsitteitä mukana olekaan. Miksiköhän tuota tuollaisenaan sanottaisiin, tasaisesti kiihtyvän liikkeen perusyhtälö? Tietty, pääpaino on useinkin soveltamisissa, ja silloin saattaa jokin oleellinenkin lainalaisuus peittyä pikamatskuissa satunnaisen numeroesimerkin joukkoon. Hankalaa ainakin niille, joilla tietopohja sattuu ko.aineessa olemaan pienempi; luonnontieteet kuuluu kai lukiossakin valinnaisaineisiin.


      • EteenpäinsanoMannerh
        ap. kirjoitti:

        tässä taustaksi, että kyseessä on koulumatematiikan kertausmoniste maanpuolustuskorkeakouluun päässeille, ja fysiikasta on kuulemma tulossa myös, pidemmälle menevä kuin lukiokurssi.
        Tuo matikan matsku on kokonaisuudessaan hyväkin, mutta näkyy olevan myös kohtia, mistä ei opiskelijan näkökulmasta erkkikään ota selvää, miksi lasku pitäisi tehdä juuri niin kuin siinä on näytetty. Yo.esimerkki oli yksi tällainen; siinä oli väännetty koko A4-sivu täyteen tehtävää eikä kaikki välivaiheet olleet edes näkyvissä. Siksi tartuin sivusta aiheeseen, että onkohan pakko olla noin. Sinällään tuo aihepiiri on johdatusta mm.ammusratalaskuihin. Voi olla, että kyseltävää fysiikasta riittää, itse en ole koulukurssia enempää fysiikkaa harrastanut.

        Joo, niinpä näkyy olevan kaavassa yhtäläisyys energiaperiaatteen kanssa, vaikka siinä ei voima ja massa -käsitteitä mukana olekaan. Miksiköhän tuota tuollaisenaan sanottaisiin, tasaisesti kiihtyvän liikkeen perusyhtälö? Tietty, pääpaino on useinkin soveltamisissa, ja silloin saattaa jokin oleellinenkin lainalaisuus peittyä pikamatskuissa satunnaisen numeroesimerkin joukkoon. Hankalaa ainakin niille, joilla tietopohja sattuu ko.aineessa olemaan pienempi; luonnontieteet kuuluu kai lukiossakin valinnaisaineisiin.

        Jos MPKK:lla on vielä se venäläinen tekniikan tohtori, niin yli hilseen menevää fyssan kurssia pukkaa ja kiivaalla tahdilla. Siitä pääsee sillä läpi, että opettelee ulkoa vanhan tentin kysymykset, jotka jaetaan ennen tenttiä. Muuten ei lukiopohjalta selviydy normaaleilla hoksottimilla, mikäli sama kurssi ja sama jeppe on kyseessä kuin jokunen vuosi sitten. Valmistuminen ei kuitenkaan tietääkseni ole kenelläkään siitä jäänyt fyssan kurssista kiinni.


      • martta0
        ap. kirjoitti:

        tässä taustaksi, että kyseessä on koulumatematiikan kertausmoniste maanpuolustuskorkeakouluun päässeille, ja fysiikasta on kuulemma tulossa myös, pidemmälle menevä kuin lukiokurssi.
        Tuo matikan matsku on kokonaisuudessaan hyväkin, mutta näkyy olevan myös kohtia, mistä ei opiskelijan näkökulmasta erkkikään ota selvää, miksi lasku pitäisi tehdä juuri niin kuin siinä on näytetty. Yo.esimerkki oli yksi tällainen; siinä oli väännetty koko A4-sivu täyteen tehtävää eikä kaikki välivaiheet olleet edes näkyvissä. Siksi tartuin sivusta aiheeseen, että onkohan pakko olla noin. Sinällään tuo aihepiiri on johdatusta mm.ammusratalaskuihin. Voi olla, että kyseltävää fysiikasta riittää, itse en ole koulukurssia enempää fysiikkaa harrastanut.

        Joo, niinpä näkyy olevan kaavassa yhtäläisyys energiaperiaatteen kanssa, vaikka siinä ei voima ja massa -käsitteitä mukana olekaan. Miksiköhän tuota tuollaisenaan sanottaisiin, tasaisesti kiihtyvän liikkeen perusyhtälö? Tietty, pääpaino on useinkin soveltamisissa, ja silloin saattaa jokin oleellinenkin lainalaisuus peittyä pikamatskuissa satunnaisen numeroesimerkin joukkoon. Hankalaa ainakin niille, joilla tietopohja sattuu ko.aineessa olemaan pienempi; luonnontieteet kuuluu kai lukiossakin valinnaisaineisiin.

        Annapa tulla kysymyksia ja ongelmia vast'edeskin. Kuullostaa mielenkiintoisilta...


      • No tässä yksi
        martta0 kirjoitti:

        Annapa tulla kysymyksia ja ongelmia vast'edeskin. Kuullostaa mielenkiintoisilta...

        Maanpinnalta ammutaan raketti suoraan ylöspäin, ja samaan aikaan matkan L etäisyydeltä ohjus, joka suuntautuu koko ajan rakettia kohti.
        Oletetaan nopeudet vakioksi ja lähtöalustat samalle tasolle, niin mikä on oltava nopeuksien suhde, että ohjus osuisi rakettiin korkeudella H ?


      • senioriteetikko
        No tässä yksi kirjoitti:

        Maanpinnalta ammutaan raketti suoraan ylöspäin, ja samaan aikaan matkan L etäisyydeltä ohjus, joka suuntautuu koko ajan rakettia kohti.
        Oletetaan nopeudet vakioksi ja lähtöalustat samalle tasolle, niin mikä on oltava nopeuksien suhde, että ohjus osuisi rakettiin korkeudella H ?

        tässä, ettei eo.tehtävä ole aloittajalta lähtöisin :)


      • E.d.K.
        No tässä yksi kirjoitti:

        Maanpinnalta ammutaan raketti suoraan ylöspäin, ja samaan aikaan matkan L etäisyydeltä ohjus, joka suuntautuu koko ajan rakettia kohti.
        Oletetaan nopeudet vakioksi ja lähtöalustat samalle tasolle, niin mikä on oltava nopeuksien suhde, että ohjus osuisi rakettiin korkeudella H ?

        Etene kun laittaa origon ohjuksen lähtöpisteeseen ja määrittää ohjuksen lentoradan yhtälön.

        Hetkellä (t,x,y) :

        y' = (v2*t - y) / (L-x)
        ds = sqrt(1 y'^2) dx = v1*dt

        t:n eliminoinnin jälkeen rutiinilaskusta tuli jotain:

        v1/v2 = sqrt(1 (L/2H)^2) L / 2H

        Heh !

        Kun L=H, niin v1/v2 näyttäs olevan kultasen leikkauksen suhde !

        Meniköhän vikaan ?


      • kuin..
        No tässä yksi kirjoitti:

        Maanpinnalta ammutaan raketti suoraan ylöspäin, ja samaan aikaan matkan L etäisyydeltä ohjus, joka suuntautuu koko ajan rakettia kohti.
        Oletetaan nopeudet vakioksi ja lähtöalustat samalle tasolle, niin mikä on oltava nopeuksien suhde, että ohjus osuisi rakettiin korkeudella H ?

        suoraan kuvasta v1/v2=sin(alfa)=H/sqrt(L^2 H^2), koska tan(alfa)=H/L


      • martta0
        kuin.. kirjoitti:

        suoraan kuvasta v1/v2=sin(alfa)=H/sqrt(L^2 H^2), koska tan(alfa)=H/L

        Tämä ei ainakaan ole oikein, koska ohjuksen ratahan ei ole suora! Ei muodostu mitään suorakulmaista kolmiota...


      • kuin..
        martta0 kirjoitti:

        Tämä ei ainakaan ole oikein, koska ohjuksen ratahan ei ole suora! Ei muodostu mitään suorakulmaista kolmiota...

        siinä sanottaisiin, että nopeudet ovat vakioita, siis molemmat


      • martta0
        kuin.. kirjoitti:

        siinä sanottaisiin, että nopeudet ovat vakioita, siis molemmat

        "Maanpinnalta ammutaan raketti suoraan ylöspäin, ja samaan aikaan matkan L etäisyydeltä ohjus, joka suuntautuu koko ajan rakettia kohti." Ajattelepa tehtävää uudestaan. Aluksihan ohjus suuntautuu kohti lähes maassa olevaa rakettia ja vähän myöhemmin kohti jo korkeammalle noussutta rakettia. Ohjuksen rata on siis käyrä...


      • epärealistista
        martta0 kirjoitti:

        "Maanpinnalta ammutaan raketti suoraan ylöspäin, ja samaan aikaan matkan L etäisyydeltä ohjus, joka suuntautuu koko ajan rakettia kohti." Ajattelepa tehtävää uudestaan. Aluksihan ohjus suuntautuu kohti lähes maassa olevaa rakettia ja vähän myöhemmin kohti jo korkeammalle noussutta rakettia. Ohjuksen rata on siis käyrä...

        "Aluksihan ohjus suuntautuu kohti lähes maassa olevaa rakettia ja vähän myöhemmin kohti jo korkeammalle noussutta rakettia. Ohjuksen rata on siis käyrä..."

        Tehtävä on hieman epärealistinen, koska ilmaohjukset eivät yleensä hakeudu suoraan maalia kohti vaan pyrkivät paremminkin pitämään liikesuuntansa ja maalin suunnan välisen kulman vakiona. "Ennakon ottaminen" ymmärrettiin jo Sidewinderia suunniteltaessa joskus 1950 luvulla.

        http://en.wikipedia.org/wiki/Proportional_navigation


      • Mikäs se nyt ?
        epärealistista kirjoitti:

        "Aluksihan ohjus suuntautuu kohti lähes maassa olevaa rakettia ja vähän myöhemmin kohti jo korkeammalle noussutta rakettia. Ohjuksen rata on siis käyrä..."

        Tehtävä on hieman epärealistinen, koska ilmaohjukset eivät yleensä hakeudu suoraan maalia kohti vaan pyrkivät paremminkin pitämään liikesuuntansa ja maalin suunnan välisen kulman vakiona. "Ennakon ottaminen" ymmärrettiin jo Sidewinderia suunniteltaessa joskus 1950 luvulla.

        http://en.wikipedia.org/wiki/Proportional_navigation

        Tehtävähän on yksinkertaistettu matemaattinen ongelma, josta on jätetty pois niin kiihtyvyys, ennakko, corioliskiiht., ilmanvastus, hyrrävoimat, tuuli, ym ja kaikki muutkin käytännössä vaikuttavat tekijät.

        Näyttää olevan enemmän sääntö kuin poikkeus, että aina joku on mielestään niin "viisas", että tarttuu joihinkin esimerkin yksityiskohtiin, joilla ei ole mitään tekemistä itse tehtävän kanssa.

        Jos asia jotenkin vaivaa, voit kummankin liikkujan korvata mielessäsi millä hyvänsä esimerkillä, vaikka koiraspululla, joka jahtaa puuhun kiipeävää blondipulua, tai vastaavalla, niin ei haittaa "Seawindin ennakot" tai muut epäasiallisuudet.


      • Käyrähän se
        martta0 kirjoitti:

        "Maanpinnalta ammutaan raketti suoraan ylöspäin, ja samaan aikaan matkan L etäisyydeltä ohjus, joka suuntautuu koko ajan rakettia kohti." Ajattelepa tehtävää uudestaan. Aluksihan ohjus suuntautuu kohti lähes maassa olevaa rakettia ja vähän myöhemmin kohti jo korkeammalle noussutta rakettia. Ohjuksen rata on siis käyrä...

        Tarkemmin tällainen:

        Y = L/2 (1/(1 s) * (1-x/L)^(1 s) - 1/(1-s) * (1-x/L)^(1-s)
        2 s / (1-s^2) )

        jossa s = v2/v1


      • Ja tässä toinen
        martta0 kirjoitti:

        Annapa tulla kysymyksia ja ongelmia vast'edeskin. Kuullostaa mielenkiintoisilta...

        Muistu mieleen vanha tehävä kun kaksi samankokosta teräskuulaa laitetaan päällekkäin niin että alempi on ankkuroitu kiinteästi paikalleen ja päälläoleva vierähtää alas kun ei oikein pysy tasapainossa.

        Niin mikä mahtaa olla asteluku, jossa kohtaa pallojen kosketus toisistaan irtoaa ?


      • Sohvafyysikko
        Ja tässä toinen kirjoitti:

        Muistu mieleen vanha tehävä kun kaksi samankokosta teräskuulaa laitetaan päällekkäin niin että alempi on ankkuroitu kiinteästi paikalleen ja päälläoleva vierähtää alas kun ei oikein pysy tasapainossa.

        Niin mikä mahtaa olla asteluku, jossa kohtaa pallojen kosketus toisistaan irtoaa ?

        Ideaalitilassa riittää, kun kulma on vähänkin nollaa pienempi. Kaarikulmista on tietysti kyse. Jostain on tietysti tultava tasapainoa häirititsevä voima ideaalitilaa rikkomaan, joten todellisuudessa kulman on poikettava "vähän vähäisestä".


      • E.d.K.
        Ja tässä toinen kirjoitti:

        Muistu mieleen vanha tehävä kun kaksi samankokosta teräskuulaa laitetaan päällekkäin niin että alempi on ankkuroitu kiinteästi paikalleen ja päälläoleva vierähtää alas kun ei oikein pysy tasapainossa.

        Niin mikä mahtaa olla asteluku, jossa kohtaa pallojen kosketus toisistaan irtoaa ?

        Ilmeisesti liikkeen aloittava voima oletetaan niin pieneksi että sitä ei tarvitse huomioida ja ratkaisu perustuu siihen että kun ylemmän pallon nopeus kasvaa niin suureksi että se ei enää pysy alemman pallon pintaa myötäilevällä ympyräradalla niin pallojen kosketus toisiinsa loppuu.

        Jos liike olisi kitkaton, nopus ja irtoamiskohta olisi yksinkertaisesti laskettavissa potentiaalienergian muutoksesta liike-energiaksi ( irt. n. 48 ast).

        Käytännössä liike alkaa luistamatta, jolloin energiaa sitoutuu kuulan pyörintään ja kitkakulman ylittyessä luistossa kuluvaan työhön, joten kulma lienee jonkin verran suurempi.

        Laskenta olisi edelleen helpointa energiasummana, mutta tulos kitkakertoimen funktiona.

        Kumpaakohan ratkaisua tässä haetaan ?


    • opiskelija931

      Kiiitos, mä oon miettin ihan helvetist että miksi joissakin on tuo 0,5 ! :) Noni nyt tajusin mikä ero. :) mutta eikö tossa

      s=0,5 at^2 voi myös olla kaava s= 0,5 * v * t ? Vai onko se sama asia?

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Jos yhdistät nimikirjaimet

      Jos yhdistät sinun ja kaivattusi ensimmäisten nimien alkukirjaimet mitkä nimikirjaimet tulee? Sinun ensin ja sitten häne
      Ikävä
      119
      7526
    2. Mies vinkkinä sulle

      Jos pyytäisit kahville tai ihan mihin vaan, niin lähtisin varmasti välittämättä muista
      Ikävä
      77
      6494
    3. Oletko katkera kun

      Et saanut kaivattuasi
      Ikävä
      95
      5244
    4. Paljon niitä puheita

      susta liikkuu. 🤮
      Tunteet
      52
      4595
    5. Kyllä se taitaa olla nyt näin

      Minusta tuntuu et joku lyö nyt kapuloita rattaisiin että meidän välit menisi lopullisesti. Sinä halusit että tämä menee
      Ikävä
      49
      4256
    6. Mitä haluat sanoa tällä hetkellä

      Hänelle 🫶 ⬇️
      Ikävä
      230
      4159
    7. Haluun sua niin paljon

      ❤️🥰🥹 Miehelle
      Ikävä
      44
      4065
    8. Odotan että sanot

      Sitten siinä että haluaisit vielä jutella kahdestaan kanssani ja sitten kerrot hellästi että sinulla on ollut vaikea san
      Ikävä
      28
      3938
    9. Vietetään yö yhdessä

      Rakastellaan koko yö
      Ikävä
      58
      3080
    10. Mitä palveluita mies..

      Haluaisit tilata minulta? -N
      Ikävä
      48
      2576
    Aihe