minä en ymmärrä tätä luistelija liukuu saavuttamallan nopeudella 15sekunnissa 25m ennenkuin pysähtyy laske kitkakerroin paljon kiitoksia etukäteen
fysiikan lasku ongelma
poitsu12
122993
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 12
Vanhimmat
F = ma
uN = K ,
missä
F = voima
m = luistelijan massa
a = kiihtyvyys
u = kitkakerroin
N = normaalivoima (mg)
K = kitkavoima
Yhdistetään yhtälöt, jolloin saadaan umg=ma
Ratkaistaan kitkakerroin u=mg/ma ja siitähän supistuu massa pois, eli kitkakerroin u=g/a
Pitää siis vain ratkaista mikä on kiihtyvyys kun nopeus tippuu nollaan 15 sekunnissa 25 metrin matkalla. Keskinopeus on 1,7 m/s ja kun sen jakaa puolella ajasta saadaan 0,227 m/s^2.
Kitkakerroin on siis 0,227/9,8 = 0,0023
Suatto mennä väärinkin, mutta idea olis tossa.
Mutta jos kyseessä on hidastuva liike, niin miten kitkavoima voi olla yhtä suuri kuin liikettä edespäin vievä voima? Koska silloinhan liike olisi tasaista ja ma = 0.
Siis: umg ei voi olla ma.
Lähtisin laskemaan energiaperiaatteella, jolloin potentiaalienergiat ja kineettinen energia lopussa (EK2) supistuvat pois eli
EK - Fs = 0
1/2mv^2 = Fs
1/2m(s/t)^2 = umgs
Massat supistuu pois ja heitetään gs vasemmalle
u = (1/2(s/t)^2)/gs
= (1/2(25m / 15s)^2) / 9,81 m/s^2 x 25 m
= 0,0057
Korjatkaa jos on korjattavaa.
1/2mv^2 = Fs
1/2m(s/t)^2 = umgs
Tässä v on alkunopeus eli tässä tapauksessa maksiminopeus, mutta nyt olet käyttänyt keskinopeutta s/t.
"Yhdistetään yhtälöt, jolloin saadaan umg=ma
Ratkaistaan kitkakerroin u=mg/ma ja siitähän supistuu massa pois, eli kitkakerroin u=g/a"
Painovirhepaholainen?
Pitäisi olla: u=ma/mg
Lisäksi 0,227/9,8=0,023 eikä siis 0,0023.
"Mutta jos kyseessä on hidastuva liike, niin miten kitkavoima voi olla yhtä suuri kuin liikettä edespäin vievä voima? Koska silloinhan liike olisi tasaista ja ma = 0.
Siis: umg ei voi olla ma."
Yleinen yhtälö on: Voimien vektorisumma on sama kuin massa kertaa kiihtyvyys. Nyt ainut voima vaakasuunnassa on kitkavoima, joten yhtälö oli kirjoitettu oikein.
Luistelijan massa ja se saavutettu nopeus olisi ihan kiva tietää, jotta saisit jotain aikaan...
Homman nimi on kuitenkin se, että luistelijan liike-energia muuttuu kitkan vaikutuksesta lämmöksi.
Liike-energia alussa = kitkavoima*matka, missä kitkavoima on kitkakerroin*massa*g
Vastaus taisi jo tullakin tuossa yllä. En huomannut, että hommaan kuluva aika oli tiedossa.
Tarvitaanko alkunopeutta? Otetaan kaksi esimerkkiä:
1) luistelija liukuu vaikka jonkun tervan päällä. Laittaa erittäin suuresta nopeudesta jarrut päälle ja pysähtyy 15 sekunnissa 25m:n matkalla
2) luistelija liukuu jään päällä ja pysähtyy 15 sekunnissa 25 m:n matkalla.
Luulen kuitenkin että kitkakertoimien ero on aika suuri jään ja tervan välillä.
Missä ajatukseni menee metsään?
Ilmeisesti ajatustapasi ei huomioi, että aika ja matka määrittelee yksiselitteisesti alkunopeuden ia kiihtyvyyden, olettaen että kiihtyvyys on vakio tai tunnettu, eli esittämässäsi tapauksessa, jos kitkakerroin ei ole sama, niin matkan ja ajan suhde ei voi olla sama.
Toisin sanoen tässä tapauksessa annettu matka/aika -suhde on mahdollinen vain tietyllä kiihtyvyydellä, ja alkunopeudella.
ne meidän tulevaisuuden fyysikot laiskuuttaan (toivottavasti ei tyhmyyttään) foorumeilla valmiita ratkaisuja huhuilee.
kannattaisiko kuitenkin laskea itse?
miten tämä lasketaan
Laskettelija (massa 80 kg) liukuu rinteen alaosassa tasaamalla nopeudella 5 m/s. pääseekö laskettelija nousemaan 1 metrin korkuisen töyssyn päälle? Oletetaan, että liukumista vastustavat kitka voimat ovat merkityksettömän pienet.
1/2 m v^2 = mgh
1/2 5^2 / 9,81 = 1,27. Tämä ylittää tuon metrin 27 senttimetrillä joten kyllä pääsee.