Ajanvietettä osaajille

Täälläkin kai esitetty tehtävä, jossa liikkumattoman teräskuulan päällä oleva toinen teräskuula poikkeaa tasapainoasemastaan ja kysynys on missä kohtaa kosketus kuulien välillä irtoaa ?

Jos kosketus on kitkaton irtoamiskohdan määritys energiaperiaatteella on lähes päässälaskutasoa, mutta miten on jos välillä on kitkaa rsim kertoimella 0.1. ? ?

Ja taasen ilmanvastus, poikkeutusvoima ym jätetään huomiotta.

26

264

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • nastat renkaat

      Eikös se putoa vierimällä ts. kitkavoimia ei esiinny?

      • Hmm !

        Vai kevenisikö keskinäinen kontakti niin paljon että siinä olisi luistoa ennen irtoamista ?


    • opiskelija

      Ovatko kuulat samansäteisiä? Vai vaikuttaako säde irtoamiskohtaan?

    • zsexdrcft

      Pitää kai olettaa samansäteiset kuulat, sillä liike-energia ja pyörimisenergia riippuvat eri tavoin pallon säteestä Tuo kitka tarkoittaa kai liukukitkaa, eli vierimiskitkaa ei ole.

      • Joo, ymmärsin myös..

        Että potentiaalienergia muuttuu liike- ja pyörintäenergiaksi.
        Kuula vierii luistamatta n. 5.7 asteen kohdalle, josta alkaa luistaa ja kitkavoima on painovoimakomponentin ja keskihakuvoiman erotus jne.


    • aeija
      • aeija

        Toihan edellyttää, että se ei luistaisi matkan aikana, mutta luistaahan se ja luistokohdan pitäisi saada yhteydestä Fu=myy*N , ja sainkin siitä kulmaksi, jossa luisto alkaa 15,64 astetta. Tässä on nyt kyllä ollut jo liikaakin tätä ajanvietettä, enkä tästä edes eteenpäin pääsekään, kitkatyön laskeminen ja rotaatioenergian muuttuminen ovat ainakin hämärän peitossa


      • aeija

        Tässä pitää varmaan kiivetä tyvestä puuhun, eli lähteä lopusta alkuun, mutta en pääse eteenpäin
        http://aijaa.com/cFp1t7


      • aeija
        aeija kirjoitti:

        Tässä pitää varmaan kiivetä tyvestä puuhun, eli lähteä lopusta alkuun, mutta en pääse eteenpäin
        http://aijaa.com/cFp1t7

        korjataan: vieriminen alkaa kun v1=wo*R, eikä 2R. Kitkatyön lausekkeessa 2R


      • Aloittaja.
        aeija kirjoitti:

        korjataan: vieriminen alkaa kun v1=wo*R, eikä 2R. Kitkatyön lausekkeessa 2R

        Juu..

        Noin se menee, potentiaalienergia muuttuu liike-energiaksi ja pyörintä- ym energiaksi.

        Pisteeseen jossa luisto alkaa (n.5.7 ast), kuulan pyörintään sitoutunut energia on (kai) 0.2*m*u^2 (u=pyörinnän kehänopeus , w*r, joka on suhteessa kuulan nopeuteen) joten pyörintäenergia pitäisi selvitä ko pisteeseen asti.

        Tästä eteenpäin energiaa kuluu kitkaan, ja se, muuttuuko se lämmöksi vai pyörintäenergiaksi on toisarvoista, vain sen suuruus on pois liike-energiasta.
        Kitkavoiman saat kulman ja nopeuden funktiona, ( dE = µ*m (g cos(ß)-v^2 /r) r dß ja irtoamiskohta on siinä kun kitkavoima on 0.

        Ikävää, että en saanut selvää em.esityksestäsi , mutta aikaisemman perusteella uskoisin että selviät noilla tiedoillakin.


      • aeija
        Aloittaja. kirjoitti:

        Juu..

        Noin se menee, potentiaalienergia muuttuu liike-energiaksi ja pyörintä- ym energiaksi.

        Pisteeseen jossa luisto alkaa (n.5.7 ast), kuulan pyörintään sitoutunut energia on (kai) 0.2*m*u^2 (u=pyörinnän kehänopeus , w*r, joka on suhteessa kuulan nopeuteen) joten pyörintäenergia pitäisi selvitä ko pisteeseen asti.

        Tästä eteenpäin energiaa kuluu kitkaan, ja se, muuttuuko se lämmöksi vai pyörintäenergiaksi on toisarvoista, vain sen suuruus on pois liike-energiasta.
        Kitkavoiman saat kulman ja nopeuden funktiona, ( dE = µ*m (g cos(ß)-v^2 /r) r dß ja irtoamiskohta on siinä kun kitkavoima on 0.

        Ikävää, että en saanut selvää em.esityksestäsi , mutta aikaisemman perusteella uskoisin että selviät noilla tiedoillakin.

        Se miksen pääse tästä oikein mihinkään on tuo mystinen 5.7 astetta, eli luiston alku.
        Minä kun yritän laskea sitä, niin tulee aina jotain muuta, esim.
        http://aijaa.com/w412Nn
        Mikä tässä nyt mättää?


    • ---------

      Se 5.7 astetta on kohta josta luisto alkaa kun mgsin(ß) on suurempi kuin µ*mgcos(ß).
      Tarvitset tätä vain pyörintäenergian laskemiseen tähän asti.

      • aeija

        Minullahan tuo vastaava ehto (eri kulma ?) on:

        µ*N > Fu (Fu on kitkavoima vierimisessä)


        µ(17/7cos(φ)-10/7cos(φ)) > 2/7sin(φ), se on tuossa viimeisessä paperissa niin laskettu.
        Mukana on siis myöskin keskipakovoimasta aiheutuva normaalivoiman heikkenemä.

        Jos ei vierimisessä ympyräradalla ole keskipakovoimaa, niin sitten varmaan tuleekin tuo 5.7,( en enää sitä ala tarkistaa), mutta minun järkeni mukaan se on otettava laskuun mukaan ja laskettava ylemmän kuulan massakeskipisteen radan mukaan, siksi minulla on keskipakovoiman säteenä 2R.


      • aeija
        aeija kirjoitti:

        Minullahan tuo vastaava ehto (eri kulma ?) on:

        µ*N > Fu (Fu on kitkavoima vierimisessä)


        µ(17/7cos(φ)-10/7cos(φ)) > 2/7sin(φ), se on tuossa viimeisessä paperissa niin laskettu.
        Mukana on siis myöskin keskipakovoimasta aiheutuva normaalivoiman heikkenemä.

        Jos ei vierimisessä ympyräradalla ole keskipakovoimaa, niin sitten varmaan tuleekin tuo 5.7,( en enää sitä ala tarkistaa), mutta minun järkeni mukaan se on otettava laskuun mukaan ja laskettava ylemmän kuulan massakeskipisteen radan mukaan, siksi minulla on keskipakovoiman säteenä 2R.

        Näyttäisi, ettei tuossa 5.7 astetta kulmaan päätyvässä ole käytetty vierimisen yhtälöitä ollenkaan.. Nehän ovat:

        I*alfa =M= Fu*R (tässä tapauksessa)
        ma= kuulaan vaikuttavien voimien summa
        a= kulmakiihtyvyys*R

        Fu on kitkavoima vierimisessä, joka ei ole myy*N.

        Tarvittava kitkakerroin vierimiseen on Fu/N, sitä suuremmalla kitkakertoimella vierii, pienemmällä luistaa.
        Näitä käytin ja yritin ympätä normaalivoiman N laskemiseen myös keskipakovoiman, johonymppäämiseen tarvitsin energiaperiaatteella saatavaa nopeutta v luistokohdassa.
        Aika lailla vaikeamman kautta minä olen tätä vierittänyt


      • Kerrataan vielä
        aeija kirjoitti:

        Näyttäisi, ettei tuossa 5.7 astetta kulmaan päätyvässä ole käytetty vierimisen yhtälöitä ollenkaan.. Nehän ovat:

        I*alfa =M= Fu*R (tässä tapauksessa)
        ma= kuulaan vaikuttavien voimien summa
        a= kulmakiihtyvyys*R

        Fu on kitkavoima vierimisessä, joka ei ole myy*N.

        Tarvittava kitkakerroin vierimiseen on Fu/N, sitä suuremmalla kitkakertoimella vierii, pienemmällä luistaa.
        Näitä käytin ja yritin ympätä normaalivoiman N laskemiseen myös keskipakovoiman, johonymppäämiseen tarvitsin energiaperiaatteella saatavaa nopeutta v luistokohdassa.
        Aika lailla vaikeamman kautta minä olen tätä vierittänyt

        Siis tästä lähdetään:

        "
        zsexdrcft
        14.10.2012 14:12

        Pitää kai olettaa samansäteiset kuulat, sillä liike-energia ja pyörimisenergia riippuvat eri tavoin pallon säteestä Tuo kitka tarkoittaa kai liukukitkaa, eli vierimiskitkaa ei ole.
        "
        >>>

        W = mg(1-cos(ß))
        E1 = mv^2 /2
        E2 = mv^2 / 20.
        mgsin(ß) = µ (mgcos(ß)-mv^2)

        Kulma ß on se n. 5.7 ast (tarkka arvo taitaa olla 5.661 ), jonka jälkeen kosketus kuulien välillä alkaa luistaa.


      • aeija
        Kerrataan vielä kirjoitti:

        Siis tästä lähdetään:

        "
        zsexdrcft
        14.10.2012 14:12

        Pitää kai olettaa samansäteiset kuulat, sillä liike-energia ja pyörimisenergia riippuvat eri tavoin pallon säteestä Tuo kitka tarkoittaa kai liukukitkaa, eli vierimiskitkaa ei ole.
        "
        >>>

        W = mg(1-cos(ß))
        E1 = mv^2 /2
        E2 = mv^2 / 20.
        mgsin(ß) = µ (mgcos(ß)-mv^2)

        Kulma ß on se n. 5.7 ast (tarkka arvo taitaa olla 5.661 ), jonka jälkeen kosketus kuulien välillä alkaa luistaa.

        Joo minä en ole siirtynyt vielä edes koko energiapuolelle, koska luiston alkukohta on vielä hakusessa. Ei se ainakaan tuo 5.7 astetta ole, toistaiseksi olen sitä mieltä, että se on 18 astetta.


      • Luulen..
        aeija kirjoitti:

        Joo minä en ole siirtynyt vielä edes koko energiapuolelle, koska luiston alkukohta on vielä hakusessa. Ei se ainakaan tuo 5.7 astetta ole, toistaiseksi olen sitä mieltä, että se on 18 astetta.

        Että kyseessä on yksinkertainen muunnosvirhe.

        Voiman suunta pitäisi olla suunnilleen sama kuin kitkakerroin, joka tässä on 0.1, likimain = tan(5.7ast) = " rad /10"

        Olet päätynyt jostain syystä tulokseen pii / 10 ? ?


      • aeija
        aeija kirjoitti:

        Joo minä en ole siirtynyt vielä edes koko energiapuolelle, koska luiston alkukohta on vielä hakusessa. Ei se ainakaan tuo 5.7 astetta ole, toistaiseksi olen sitä mieltä, että se on 18 astetta.

        No nyt kun ollaan energioitakin väännetty ja vieritetty, niin sellaisella olettamuksella, että kitkatyö luistossa =rotaatioenergia luiston alkamiskohdassa =rotaatioenergia irtoamiskohdassa päästiin siihen lopputulokseen, että ei irtoa ennen kuin melkein siellä vaaterissa. Kitkatyötäkään ei integroi ainakaan helposti, koska normaalivoiman lausekkeessa oleva v^2 ei ole vakio, vaan riippuu myös kulmasta.
        Olikin tehtävä, jota ei pysty ratkaisemaan ja tästä opin ainakin sen, että jos jotakin tehtävää ei netistä ennestään löydy, niin ei sitä ole mahdollistakaan ratkaista.


      • Ohoh !
        aeija kirjoitti:

        No nyt kun ollaan energioitakin väännetty ja vieritetty, niin sellaisella olettamuksella, että kitkatyö luistossa =rotaatioenergia luiston alkamiskohdassa =rotaatioenergia irtoamiskohdassa päästiin siihen lopputulokseen, että ei irtoa ennen kuin melkein siellä vaaterissa. Kitkatyötäkään ei integroi ainakaan helposti, koska normaalivoiman lausekkeessa oleva v^2 ei ole vakio, vaan riippuu myös kulmasta.
        Olikin tehtävä, jota ei pysty ratkaisemaan ja tästä opin ainakin sen, että jos jotakin tehtävää ei netistä ennestään löydy, niin ei sitä ole mahdollistakaan ratkaista.

        Et kai sentään halua esittää, että jos kahden kuulan välinen liikekitka tunnetaan, niin päällekkäin olevien kuulien irtoamiskohta ei ole laskennallisesti määritettävissä ? ?


      • aeija
        Ohoh ! kirjoitti:

        Et kai sentään halua esittää, että jos kahden kuulan välinen liikekitka tunnetaan, niin päällekkäin olevien kuulien irtoamiskohta ei ole laskennallisesti määritettävissä ? ?

        Se mitä haluan on ratkaisu tähän tehtävään, ja lisäksi joku voisi suorittaa vielä tuon liukutyön lausekkeen integroinnin liukumisen alkamiskohdasta irtoamiskohtaan.

        Energiayhtälössä on kolme tuntematonta: Kitkatyö, rotaatioenergia lopussa ja irtoamiskulma, siis yhdessä yhtälössä. Vaikka tuon kitkatyön saisikin integroitua jää silti vielä kaksi tuntematonta yhteen yhtälöön.
        Jos yrittää Newton II:lla tulee semmoinen differentiaaliyhtälö, ettei ratkea tällä järjellä.

        Se on totta, että provokaatio se äskeinen kommentti oli, niin kuin tämäkin.

        Se liukumisen alkamiskohtakin on vielä selvittämättä, vaikka sillä nyt paljon merkitystä lopputuloksen kannalta ole .Tai ei se minulle ole selvittämättä, jos kerran kuula vierii, niin vierimisen yhtälöitä silloin käytetään, ja niillä tulee 17 astetta.
        (Minun laskuissani on normaaalikiihtyvyyden säde väärin, sen pitää olla radan säde R, eikä massakeskipisteen etäisyys pyörimiskeskiöstä)


      • aeija
        aeija kirjoitti:

        Se mitä haluan on ratkaisu tähän tehtävään, ja lisäksi joku voisi suorittaa vielä tuon liukutyön lausekkeen integroinnin liukumisen alkamiskohdasta irtoamiskohtaan.

        Energiayhtälössä on kolme tuntematonta: Kitkatyö, rotaatioenergia lopussa ja irtoamiskulma, siis yhdessä yhtälössä. Vaikka tuon kitkatyön saisikin integroitua jää silti vielä kaksi tuntematonta yhteen yhtälöön.
        Jos yrittää Newton II:lla tulee semmoinen differentiaaliyhtälö, ettei ratkea tällä järjellä.

        Se on totta, että provokaatio se äskeinen kommentti oli, niin kuin tämäkin.

        Se liukumisen alkamiskohtakin on vielä selvittämättä, vaikka sillä nyt paljon merkitystä lopputuloksen kannalta ole .Tai ei se minulle ole selvittämättä, jos kerran kuula vierii, niin vierimisen yhtälöitä silloin käytetään, ja niillä tulee 17 astetta.
        (Minun laskuissani on normaaalikiihtyvyyden säde väärin, sen pitää olla radan säde R, eikä massakeskipisteen etäisyys pyörimiskeskiöstä)

        http://aijaa.com/erd7SW
        tommonen jäi lopputulokseksi viikon vierittelystä


      • aeija

      • aeija
        aeija kirjoitti:

        Ja nyt kahden viikon päästä, kun annoin liian helposti periksi sen differentiaaliyhtälön kanssa:

        http://aijaa.com/c0AJ0F

        tossa on noita Wolframeja

        http://www.wolframalpha.com/input/?i=y`-y/10=a*sin(x)/y-(a*cos(x)/(10y))

        http://www.wolframalpha.com/input/?i=49.8*2.718^(x/5)-15sinx-75cosx=0

        Nyt kun tuolle ympyräliikkeen kulmanopeudelle on kulmasta riippuva lauseke saadaan se kitkatyökin integroitua, ja siitä tulee noin 0,034mgR, ja lisäksi saadaan sille kuulan rotaatioenergiallekin arvo noin 0,052mgR. Kun se luiston alkaessa oli 0,028mgR, niin se melkein kaksinkertaistuu ja kuulan kulmanopeus keskipisteensä ympäri melkein 1,4 kertaistuu. Ainakin näin laskien....
        Siinä likiarvojutskassa sen kolmion ala vastasi noin 0,024mgR , eli vähän alakanttiin arvattu, ja lisäksi Wrot oli arvattu täysin metsään..


    • Kompleksilukutoukka

      Mistään en ole varma, mutta arvaan, että vastaukseen liittyy joko sykloidi tai hyperbelikosini.

      • aeija

        No niin , Kiitos vaan linkistä ! saadaan tämäkin pois päiväjärjestyksestä. Mikäli minä tuosta jotain ymmärsin, niin oikea vastaus on koko lailla tuolla samoilla lukemilla kuin minunkin likimääräinen arvioni.
        Tommoista differentiaaliyhtälöäkin (22) pyörittelin, mutten siitäkään mihinkään päässyt, eikä tietenkään ihme. Senkin ymmärsin, että vierinnässä käytetään lepokitkaa ja liukuvaiheessa jotain muuta kitkakerrointa.
        Wrot muuttuminen ei kyllä vieläkään tällä vajavaisella englannin taidollani auennut.
        Täytyy sanakirjan ja ajan kanssa lukea, onhan tässä jo viikko muutenkin mennyt ,


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Orpo hiiri kadoksissa, Marin jo kommentoi

      Kuinka on valtiojohto hukassa, kun vihollinen Grönlantia valloittaa? Putinisti Purra myös hiljaa kuin kusi sukassa.
      Maailman menoa
      117
      6319
    2. Lopeta jo pelleily, tiedän kyllä mitä yrität mies

      Et tule siinä onnistumaan. Tiedät kyllä, että tämä on just sulle. Sä et tule multa samaan minkäänlaista responssia, kosk
      Ikävä
      379
      6125
    3. Nuori lapualainen nainen tapettu Tampereella?

      Työ­matkalainen havahtui erikoiseen näkyyn hotellin käytävällä Tampereella – tämä kaikki epäillystä hotelli­surmasta tie
      Lapua
      69
      5850
    4. Tampereen "empatiatalu" - "Harvoin näkee mitään näin kajahtanutta"

      sanoo kokoomuslainen. Tampereen kaupunginvaltuuston maanantain kokouksessa käsiteltävä Tampereen uusi hyvinvointisuunni
      Maailman menoa
      344
      3952
    5. Lidl teki sen mistä puhuin jo vuosikymmen sitten

      Eli asiakkaat saavat nyt "skannata" ostoksensa keräilyvaiheessa omalla älypuhelimellaan, jolloin ei tarvitse mitään eril
      Maailman menoa
      145
      2355
    6. Ukraina, unohtui korona - Grönlanti, unohtu Ukraina

      Vinot silmät, unohtui Suomen valtiontalouden turmeleminen.
      Maailman menoa
      4
      2335
    7. Orpo pihalla kuin lumiukko

      Onneksi pääministerimme ei ole ulkopolitiikassa päättäjiemme kärki. Hänellä on täysin lapsellisia luuloja Trumpin ja USA
      Kansallinen Kokoomus
      117
      1393
    8. Onko täällä helmessä tapahtunut vakava rikos?

      Onko kuullut kukaan mitään.
      Haapavesi
      12
      1221
    9. Miten kauan sulla menisi

      Jos tulisit mun luo tänne nyt kahvinkeittoon?
      Ikävä
      182
      1052
    10. Miksi me oikein

      Rakastuttiin?
      Ikävä
      59
      877
    Aihe