fy05 asteroidin pyörähdysaika

Tarvitsisin apua alla olevan fysiikan tehtävän kanssa. En oikeen edes tajua mitä tehtävässä haetaan.

"On esitetty, että jotkut asteroidit mm komeetat koostuvat irrallisista kivilohkareista ja sorasta. Oletetaan, että tällaisen pallonmuotoisen asterodin kivimateriaalin tiheys on 2 000 kg/m^3. Laske asteroidin pienin mahdollinen pyörähdysaika."
4534
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 4

Vanhimmat

No se, että joku kappale siinä pinnalla pysyy edellyttää, että:

G*m1*m2/R^2=m2*v^2/R. Lisäksi on kaavoja:

m1=roo*V (asteroidin massa)
V=4/3*pii*R^3 (tilavuus)
v=pii*(2R)*n (kehänopeus)
T=1/n (pyörähdysaika)
G=6,6726*10^-11

Minä noista sain T=1 h 19 min

Äänestä

Siinä tuli laskuvirhe, eli vaikka R supistuukin , niin taisi jäädä pii pois laskuista.
T=8403,8 s Ylöspäin kai pitäisi pyöristää, eli 2h 21 min

Äänestä

Kysymys on siis siitä, millä ehdolla asteroidi pysyy pelkän oman gravitaationsa ansioista koossa ilman, että sen nopeasta pyörimisliikkeestä johtuva keskipakoisvoima hajottaa sen. Jos kappaleen massa on m, saadaan siis kysymysmerkeillä vastanneen ilmoittama kaava, tai oikeastaan epäyhtälö:

Gm/r² >= v² /r.

missä G on Newtonin gravitaatiovakio, r kappaleen säde ja v sen päiväntasaajalla olevan pisteen nopeus sen pyöriessä.

Tähän voidaan sijoittaa m = ρ V = 4/3 π r³ ρ
eli massa on kappaleen tiheys kerrottuna sen tilavuudella,
ja toisaalta sen pyörähdysaika on T = 2πr/v,
jolloin epäyhtälö muuttuu muotoon

4/3 G π r ρ >= 4 π² r/T² ,
missä molemmat puolet voidaan jakaa 4π r:llä, jolloin saadaan

1/3 G ρ >= π /T² .

Kappaleen säde r ei siis vaikuta asiaan, vaan tämä epäyhtälö toteutuu, kun T on vähintään yhtä suuri kuin lausekkeen 3π / G ρ neliöjuuri.
Sijoittamalla tähän tehtävästä ja taulukkokirjoista saadut arvot saadaan
T >= 8403 s = 2 h 20 min 3 s.

T > tosiaan vaikutakaan asiaan.

Äänestä

Ihan tarkkaan ottaen se on yhtälö, koska kysytään pienintä mahdollista pyörähdysaikaa, eli vastaus on vain se yksi aika. Epäyhtälö tulisi, jos kysyttäisiin mahdollisia pyörähdysaikoja.

Äänestä

Kommentoi aloitusta


trx(420) kirjoitti:

Tarvitsisin apua alla olevan fysiikan tehtävän kanssa. En oikeen edes tajua mitä tehtävässä haetaan.

"On esitetty, että jotkut asteroidit mm komeetat koostuvat irrallisista kivilohkareista ja sorasta. Oletetaan, että tällaisen pallonmuotoisen asterodin kivimateriaalin tiheys on 2 000 kg/m^3. Laske asteroidin pienin mahdollinen pyörähdysaika."

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu