Tyä

Mikä on työ, kun kappale hinataan puolipallon juuresta sen huipulle kitkakertoimen ollessa u ?
3281
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 3

Vanhimmat

Työ saattaisi olla (1 u)mgr noin nopeasti tempaistuna. Termi mgr (m = massa, g = gravitaation kiihtyvyys ja r = pallon säde) tulee työstä gravitaatiota vastaan ja umgr (u = kitkakerroin) kitkaa vastaan tehdystä työstä. Varmaksi en mene sanomaan, eipä ole tullut vuosikymmeneen tämän tyyppisiä laskettua.

Näin se menee: Olkoon kulma (puoli)pallon keskipisteestä ulkokehälle valittuun pisteeseen fii ja pallon säde r. Alussa kulma on siis nolla ja lopussa pii/2. Työ saadaan integroimalla voima matkan suhteen. Pallon pinnalla matkan muutos ds = r*dfii, missä dfii on kulman fii muutos (fii radiaaneissa).

Nyt gravitaatiota vastaan tehdään matkan ds aikana työ (dWg)

dWg=m*g*cos(fii)*r*dfii

ja kitkavoimaa vastaan työ (dWf)

dWf=m*g*u*sin(fii)*r*dfii

Integroidaan molemmat lausekkeet nollasta pii/2:een, eli puolipallon juurelta huipulle, saadaan gravitaatiolle

Wg=mgr

ja kitkalle

Wf=umgr.

Gravitaation osuus olisi tosin saatu helpomminkin, sillä siinähän nostetaan kappale korkeudelle r, eikä reitillä ole merkitystä. Kitka sen sijaan taitaa vaatia tuon integroinnin, sillä kitkavoiman suuruus riippuu kappaleen paikasta pallon pinnalla. Ei siis riitä tarkastella kappaleen liikkumaa matkaa.

Ja älköön luojan tähden kukaan alkako viisastelemaan suhteellisuusteorista. Niin tällä palstalla tuntuu aina käyvän: vaikka ei tietäisi itse kysymyksestä mitään, joidenkin on pakko vastata, että "niin mutta jos kappale liikkuisi lähes valonnopeudella, niin lasku ei menisi noin...".

Äänestä
  • Noin se menee kivuttomasti napakoordinaatistossa, mutta jos muokkaa ton kitkavoima/matka/dx muotoon F = m*g*u*cos(fii), ja ds = dx / cos(fii), niin W = ilman kulma-arvojakin (1 u)*m*g*r, reitistä riippumatta.

    Äänestä

  • Olle kirjoitti:

    Noin se menee kivuttomasti napakoordinaatistossa, mutta jos muokkaa ton kitkavoima/matka/dx muotoon F = m*g*u*cos(fii), ja ds = dx / cos(fii), niin W = ilman kulma-arvojakin (1 u)*m*g*r, reitistä riippumatta.

    Joo, noin voisi tosiaan tehdä. Käytännössähän siinä integroitaisiin x-akselin suhteen kulman fii sijaan... Mutta kyllä kitkan tekemä työ riippuu aina reitistä, lausekehan on vain suorimmalle tielle. Jos mentäisiin spiraalia pallon huipulle, kitkaa vastaan tehtäisiin suurempi työ kuin suoraan mennessä. Gravitaatiota vastaan tehty työ olisi tietenkin sama. Tai jos palataan vielä huipulta takaisin puolipallon juurelle lähtöpaikkaan, niin gravitaatiota vastaan tehty työ on nolla, mutta kitkaa vastaan tehty työ ei.

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


Monustemporilus kirjoitti:

Mikä on työ, kun kappale hinataan puolipallon juuresta sen huipulle kitkakertoimen ollessa u ?

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