150Tkg (150 tonnia) painoa vedetään nousevaan 4 asteen kulmaan.
Paino lepää junanvaunun päällä ratakiskoilla, joten vierintävastun on pieni.
Paljonko siis tarvitaan voimaa paoinin liikutteluun 4 astetta nousevaan kulmaan?
Paino lepää junanvaunun päällä ratakiskoilla, joten vierintävastun on pieni.
Paljonko siis tarvitaan voimaa paoinin liikutteluun 4 astetta nousevaan kulmaan?
Vastaukset 17
Vanhimmat
102.6 kN
Kaavaahan en kysynyt, mutta jos vaivaudut laittamaan sellaisen rautalankaversion
että kadunmieskin ymmärtäisi. Kiitos.
Voimaa ei tarvita liikutteluun lainkaan. Vaunu ja kuorma etenevät ylämäkeen ilman voimaakin samalla hidastuen vierintä- ja ilmanvastuksen seurauksena.
Jos taas oli tarkoitus tarkastella vakiovauhdilla etenemistä (mitä ei kerrottu), jaa painovoima kahteen kohtisuoraan komponenttiin, toinen rataa vasten kohtisuoraan ja toinen radansuuntaiseen. Jälkimmäinen komponentti on se, jonka kumoamiseen tarvittavaa voimaa lasket. Jos ajovastuksia ei huomioida ne ovat yhtäsuuret. Siis paino on 150000kg*9,8m/s^2= 1470 kN. Radansuuntainen komponentti painosta on 1470 kN * sin (4 astetta) = 102,542 kN eli kahdella (tai yhdellä) numerolla 100 kN. Nousukulmaa ei välttämättä oleteta tarkaksi, vaan yhden numeron tarkkuudella annnetuksi. Painovoiman kiihtyvyys on kahdella numerolla, ellei paikkaa tiedetä.
Tuossa vaan on se virhe, että myös vaunulla on painoa, joten senkin vetämiseen ylämäkeen tarvitaan voimaa. Oikea vastaus riippuu siis siitä mitä voimaa kysyttiin, ja se ei tehtävänannosta ilmene. Kuormaan kohdistuu vaunusta eräs voima, joka yllä laskettiin, mutta vaunua vetävä voima on tuota olennaisesti suurempi, ja sitä ei voitu puutteellisten tietojen takia laskea.
"Voimaa ei tarvita liikutteluun lainkaan. Vaunu ja kuorma etenevät ylämäkeen ilman voimaakin samalla hidastuen vierintä- ja ilmanvastuksen seurauksena." ->näitä lauseita en ymmärtänyt
Voimaa tarvitaan kiihdyttämiseen. Ylämäkeen voi liikkua vaikka alamäkeen kiihtyen (eli hidastuen) mäen ja ajovastuksien seurauksena, kunhan on alkuvauhtia. Fysiikka ei edellytä etenemiseen liittyen minkäänlaista voimaa vaan nopeutta.
"Ylämäkeen voi liikkua vaikka alamäkeen kiihtyen (eli hidastuen) mäen ja ajovastuksien seurauksena, kunhan on alkuvauhtia" -> Siis tuota... oletko nyt kiihdyttämässä vai hidastamassa, todennäköisesti hidastamassa ylämäkeen? Hidastuvuus puolestaan on negatiivista kiihtyvyyttä ihan mistä suunnasta haluat asiaa tarkastella, eli voimaa tarvitaan. Ai mikä voima? No kitkavoima tietenkin, sama homma myös ilmanvastuksessa on törmäys ilman molekyyleihin, voima ja vastavoima per törmäys yhtäsuuret. Sitten vielä tämä "Fysiikka ei edellytä etenemiseen liittyen minkäänlaista voimaa vaan nopeutta." teoriassa tämä on totta, tarkemmin voimien summa on nolla, kappaleeseen toki käytännössä (em tehtävä) vaikuttaa voimia, tällöin tasaisessa etenemisessä näiden voimien resultantti on nolla.
Ei sitä kitkavoimaa mihinkään tarvita, jos pääset kitkasta jotenkin eroon nousee juna sopivalla alkuvauhdilla ylämäen ihan helposti.
Alkuperäisessä postauksessa ei mainittu tasaisesta etenemisestä yhtään mitään, se on vain omaa kuvitelmaasi.
Sisäiset voimat eivät aiheuta ulkoisia kiihtyvyyksiä kappaleen massakeskipisteelle, tämä on hyvä muistaa, sillä vierintävastus aiheutuu pääosin sisäisistä voimista. Jos ulkoiset voimat puuttuvat on vierintävastuksesta seurauksena pyörien pyörimisen loppuminen, ei suinkaan junan pysähtyminen. Junan massakeskipiste jatkaa entisellä nopeudellaan ulkoisten voimien puuttuessa vierintävastuksesta välittämättä.
"Ei sitä kitkavoimaa mihinkään tarvita, jos pääset kitkasta jotenkin eroon nousee juna sopivalla alkuvauhdilla ylämäen ihan helposti"-> ei nouse koska gravitaatio vaikuttaa junaan,
"no mutta jos pääset gravitaatiosta jotenkin eroon" =), sitte voit viedä ne kiskot vaikka riittävän etäälle maan pinnasta mutta siltikään et saa nollakitkaa vrt. ikiliikkuja, tarjoamasi vaihtoehdot eivät ole kovinkaan relevantteja tehtävänannon suhteen, Tehtävänannossa nimenomaan on tasainen liike kyseessä vaikken siihen esimerkilläni suoranaisesti viitannutkaan, vai voitko väittää että joku voimista kiihdyttäisi junaa?
Ilmanvastus sekä painovoiman rataa vastaan kohtisuora komponentti kiihdyttävät junaa taaksepäin.
Lainausmerkeissä oleva jälkimmäinen lause on omaa keksintöäsi, laitat siis sanoja toisten suuhun.
"Ilmanvastus sekä painovoiman rataa vastaan kohtisuora komponentti kiihdyttävät junaa taaksepäin." ei, vaan painovoiman radan suuntainen komponentti tietenkin kiihdyttää, kohtisuora komponentti aiheuttaa pinnan suuruisen tukivoiman junaan. "Lainausmerkeissä oleva jälkimmäinen lause on omaa keksintöäsi, laitat siis sanoja toisten suuhun", juu niin onkin, mutta tuo lainaus voisi aiempien väläystesi perusteella olla hyvin sinun suustasi. Joko provoilet esittämällä tahallaan vääriä väitteitä tai sitten fysiikka ei ole vahvimpia puoliasi =)
Kiitos, selventäisikö tämä.
Paino vaunu painaa yhteensä 150 tonnia.
Kohde on lähtötilanteessa paikallaan.
Sitä aletaan vinssillä kiskoa 4 astetta nousevaan mäkeen 50m matka.
Paljonko tasaisella vauhdilla vinssiltä tarvitaan vetokykyä,
jotta vaunu kuormineen saadaan nousemaan mäki ylös?
Onko ihan oikea tilanne vai joku harjoitus? Vierintävastus on myös lisättävä! Joskus muistaakseni käytin 0,008 kerrointa. Eli tässä tapauksessa 0,008*150 000kg * 9,81 m/s^2 = 11772 N.. Tuo kerroin riippuu tietenkin junasta. Mutta tuo 102,5 kN mitä pojat laski niin hommaa sellanen vinssi joka nyt ainakin nostaa +30% enemmän. Suurin homma on saada tuo liikkeelle.
Ei jaksa ruveta laskemaan, joten sanon: 80 tonnia vetoa.
En osaa laskea trigonometriaa joten piirtelin vektoreina ja sain että 110 kN, mutta sitä kitkaa varmaan on sen verran että pitää huomioida. Ehkä jostain taulukkokirjasta löytyy siihen neuvo ja sit joku random varmuuskerroin vetolaitteeseen että onnistuu. Näin kai se käytännössä hoidetaan, mutta jos on koulutehtävä niin pitäis osata tarkemmin.
se on vierintävastus, ei kitka
Vierintävastus kuluttaa tehoa, ei kitka.
Hidastava voima on kitkavoima, ei vierintävastus.
Eri asia kyseessä, mutta molemmat yleensä olemassa.
Foorumin softa herjailee, että:"Aihetta on käsitelty jo aiemmin." kun yrittää postata kommenttia, mutta sehän ei todellakaan pidä paikkaansa.
Vierintävastus kuluttaa tehoa, ei kitka.
Hidastava voima on kitkavoima, ei vierintävastus.
Eri asia kyseessä, mutta molemmat yleensä olemassa.