Apua tälläsee tehtävään:
Leikkipyssyyn asennetaan kierrejousi. Ammuksen (massa 22g) halutaan lentävän suoraan ylöspäin 25 metrin korkeudelle. Kuinka suureksi on jousivakio mitoitettava, kun ase viritetään puristamalla jousta kokoon 12cm? Määritä ammuksen kiihtyvyys alussa sekä nopeus 10 metrin korkeudella
Vastaukset pitäis olla jousivakio 750 N/m, kiihtyvyys 4100 m/s^2 ja nopeus 17 m/s
Nopeutta en saa mitenkää oikein
Leikkipyssyyn asennetaan kierrejousi. Ammuksen (massa 22g) halutaan lentävän suoraan ylöspäin 25 metrin korkeudelle. Kuinka suureksi on jousivakio mitoitettava, kun ase viritetään puristamalla jousta kokoon 12cm? Määritä ammuksen kiihtyvyys alussa sekä nopeus 10 metrin korkeudella
Vastaukset pitäis olla jousivakio 750 N/m, kiihtyvyys 4100 m/s^2 ja nopeus 17 m/s
Nopeutta en saa mitenkää oikein
Vastaukset 6
Vanhimmat
Tuossa voisi käyttää energian kaavaa. Liike-energia potentiaalienergia=vakio
Potentiaalienergia(max) = mgh1 = 0,022kg * 9,8m/s^2 * 25m (käytä tuossa teille annettua g:n arvoa)
Kokonaisenergia pysyy samana
joten liikenergia = ½*mv^2 = mgh1-mgh2 = (h1-h2)mg
½v^2 = (h1-h2)g
v= sqr( 2* (h1-h2)*g) sqr( 2* 15m*9,8ms^-2 ) = 17,1 m/s
Paljonko jousella on massaa ?
Sillä on huomattava vaikutus oikeisiin vastauksiin, joten se olisi pakko tietää.
Jousesta kappaleeseen kohdistuva voima = -k*x vain ja ainoastaan silloin, kun jousella ei ole kiihtyvyyttä. Tehtävässä taas jousen alaosa kiihdyttää jokaisessa jousen poikkileikkauksessa ammuksen lisäksi yläpuolellaan olevaa jousta, ja vieläpä eri kiihtyvyydellä eri poikkileikkauksissa ja aina vähemmän kuin ammusta.
Valmisvastauksissa näemmä virheellisesti oletetaan, että energiaa ilmestyy systeemiin tyhjästä.
Todellisuudessa energia alussa = energia lopussa = jousen mkp:n liike-energia jousen värähtely-energia jousen potentiaalienergia ammuksen liike-energia ammuksen potentiaalienergia häviöihin systeemin ulkopuolelle siirtynyt energia.
Tarkoitus ei ole rakentaa leikkipyssyä, vaan opiskella fysiikan perusteita.
Jousen tehollinen massan voisi arvioida olevan 1/3 sen koko massasta.
Ainakin tarkentaa tulosta.
http://en.wikipedia.org/wiki/Effective_mass_(spring-mass_system)
" The effective mass of the spring in a spring-mass system when using an ideal spring of uniform linear density is 1/3 of the mass of the spring and is independent of the direction of the spring-mass system (i.e., horizontal, vertical, and oblique systems all have the same effective mass). This is because external acceleration does not affect the period of motion around the equilibrium point. "
Ei se kiihtyvyyden laskeminenkaan mikään helppo ole, taitaa olla koko laskun vaikeimmin ymmärrettävä asia. Minä laskisin sen näin:
http://aijaa.com/Am54oE
tossa on toi nopeus laskettuna vähän vaikeemminkin http://aijaa.com/iLrmQi
(ei tosiaankaan kannata yrittää muulla kuin energiaperiaatteella)