Pulma joka ei aukea fy2

Eli tehtävä menee näin:

Kivi heitetään alkunopeudella 11,5 m/s suoraan

a) alaspäin
b) ylöspäin
Kuinka suuri sen nopeus on 3,2 m lähtötasoa alempana?

Saan a kohdan laskettua, mutta b ei aukene mitenkään. Mitähän pitäisi tehdä?
161407
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 16

Vanhimmat

Mikähän mahtaa olla b-kohdan kiven nopeus, kun se alaspäin tullessaan tapaa taas maanpinnan tason? Ja paljonkohan se saa lisänopeutta pudotessaan 3,2 metriä lisää?

Äänestä
  • Tuskin se maan sisään menee. Kun heitetään kiveä suoraan ylöspäin, se pysähtyy lakikorkeudessa ja alkaa sitten pudota alaspäin. Tällöin kohdassa josta kivi lähti ylöspäin on nopeus yhtä suuri mutta vastakkaissuuntainen kuin alussa, kun vastusvoimia ei oteta huomioon. Tämän voi päätellä laskemattakin.

    Äänestä

Lähinnä laskukaava kiinnostaa kun kerran fysiikkaa pelissä :)

Äänestä
  • Laskukaavan saa helposti ratkaisemalla differentiaaliyhtälön

    mẍ - g = 0

    alkuehdoilla x(0) = 0, ẋ(0) = vₒ.

    Äänestä

  • Fyysikko_johtaa kirjoitti:

    Laskukaavan saa helposti ratkaisemalla differentiaaliyhtälön

    mẍ - g = 0

    alkuehdoilla x(0) = 0, ẋ(0) = vₒ.

    Korjaus: mẍ - mg = 0

    Äänestä

  • Fyysikko_johtaa kirjoitti:

    Laskukaavan saa helposti ratkaisemalla differentiaaliyhtälön

    mẍ - g = 0

    alkuehdoilla x(0) = 0, ẋ(0) = vₒ.

    Koordinaatiston plus -suunta ylöspäin , 0-taso heittotaso

    mÿ=-mg = >ÿ = -g , ẏ=dy/dt= v, ÿ=dv/dt=(dv/dy)(dy/dt)=vdv/dy

    vdv/dy=-g => vdv=-gdy => ½v^2=-gy C, v(0)=- Vo (a tai b-kohta)=> C=½(Vo)^2 (kummassakin tapauksessa)

    ½v^2=½(Vo)^2-gy

    kysytty v saadaan kun y= -3.2 (m), Vo=11.5 (m/s)

    Äänestä

  • ratkaistaansesitten kirjoitti:

    Koordinaatiston plus -suunta ylöspäin , 0-taso heittotaso

    mÿ=-mg = >ÿ = -g , ẏ=dy/dt= v, ÿ=dv/dt=(dv/dy)(dy/dt)=vdv/dy

    vdv/dy=-g => vdv=-gdy => ½v^2=-gy C, v(0)=- Vo (a tai b-kohta)=> C=½(Vo)^2 (kummassakin tapauksessa)

    ½v^2=½(Vo)^2-gy

    kysytty v saadaan kun y= -3.2 (m), Vo=11.5 (m/s)

    Derivoinneillasi et ole saanut aikaan mitään muuta kuin tuon viimeisen kaavan, joka on itsestään selvä energiaperiaatteen mukaan tuossa alaspäin heitossa. Kun heitetään ensin ylöspäin ja kivi sitten putoaa on kiven nopeus sen saavuttaessa taas lähtötason sama kuin alkunopeus ylöspäin mutta erimerkkisenä eli kivi lähtee alaspäin juuri samalla nopeudella kuin tehtävän a-osassa.Näin ollen kiven nopeus 3,2 m lähtötason alapuolella on sama kuin a-kohdassa.

    Johdin kaavat vähän monimutkaisemmin ajatellen, että alkuperäinen kysyjä näin saattaisi oppia jotain heittoliikkeestä.

    Ohman

    Ohman

    Äänestä

  • Ohman kirjoitti:

    Derivoinneillasi et ole saanut aikaan mitään muuta kuin tuon viimeisen kaavan, joka on itsestään selvä energiaperiaatteen mukaan tuossa alaspäin heitossa. Kun heitetään ensin ylöspäin ja kivi sitten putoaa on kiven nopeus sen saavuttaessa taas lähtötason sama kuin alkunopeus ylöspäin mutta erimerkkisenä eli kivi lähtee alaspäin juuri samalla nopeudella kuin tehtävän a-osassa.Näin ollen kiven nopeus 3,2 m lähtötason alapuolella on sama kuin a-kohdassa.

    Johdin kaavat vähän monimutkaisemmin ajatellen, että alkuperäinen kysyjä näin saattaisi oppia jotain heittoliikkeestä.

    Ohman

    Ohman

    En oikeastaan tarvitse analyysejä tekemisistäni, vielä järki sen verran pelaa, että tiedän kyllä mitä milloinkin olen tehnyt.
    Sen verran voin kyllä kommentoida, että ei tällaista energia-periaatteen johtamista usein näe, tuskin tämä fyysikkokaan, joka tuon differentiaaliyhtälön tänne heitti, odotti ratkaisua korkeuden funktiona yhtälöstään.
    Sen näyttäminen minulla oli mielessä, ihan alkuperäinen kysyjähän oli saanut tarvitsemansa opin jo aikoja sitten.

    Äänestä

Lakipisteessä v=0 => t(ylös)=Vo/g
matka lakipisteeseen = s= Vo*t-½gt^2 , näistä kahdesta tulee: s(ylös)=½(Vo^2)/g

Matka lakipisteestä ihan alas = h s(ylös)=½gt^2
Nopeus ihan alhaalla on v=gt, näistä kolmesta tulee: Vo^2 2gh=v^2

Energiaperiaatteella tuon voisi kirjoittaa suoraankin, mutta se varmaan vasta tulee seuraavilla sivuilla.

Äänestä
  • Katselin tuota Fysiikka 2 kirjaa, ja liike- ja potentiaalienergia on käsitelty jo paljon aikaisemmin. Tämä tehtävä olisi pitänyt mennä helposti niillä, jos siis jotakin on ymmärretty.

    Äänestä

a.Alaspäin
(1) v(t) = v0 g t
(2) s(t) = v0 t 1/2 g t^2

v0 = 11,5 m/s , g = 9,8 m/s^2 ja s = 3,2m. Ratkaise kaavasta (2) t ja sijoita se kaavaan (1) niin saat nopeuden v(t).

b. Ylöspäin

Nopeus ylöspäin on

(1) v(t) = v0 - g t . Kivi lentää ylöspäin kunnes pysähtyy eli v(t) = 0 eli lentoaika ylöspäin ty = v0 / g.

Tällöin kivi on noussut matkan
(2) s(ty)= v0 ty - 1/2 g ty^2. Nyt kivi putoaa matkan s(ty) 3,2.(Lakikorkeudesta lähtötasoon 3,2 m sen alapuolelle.)

(3) s(ty) 3,2 = 1/2 g t ^2 (nyt alkunopeus on 0 koska kivi pysähtyy lakikorkeudessa). Koska tunnet nyt s(ty):n saat (3):sta lentoajan alaspäin ta.

Nopeus kiven pudottua ajan ta on

v(ta) = g ta.

Ohman

Äänestä
  • Minkä hemmetin takia kenenkään pitää askaroida b-kohdassa minkään lakikorkeuden kanssa, sillä kiven nopeus sen palatessa maanpinnan tasolle on sama kuin lähtönopeus mutta vain vastakkaismerkkinen?

    Äänestä

  • Kysyn_vain kirjoitti:

    Minkä hemmetin takia kenenkään pitää askaroida b-kohdassa minkään lakikorkeuden kanssa, sillä kiven nopeus sen palatessa maanpinnan tasolle on sama kuin lähtönopeus mutta vain vastakkaismerkkinen?

    Et nyt ole lukenut tehtävää tarkasti tai sitten et ole ymmärtänyt lukemaasi. Ei sitä kiveä heitetä ylöspäin maan pinnalta vaan a-osassa selostetulta "lähtötasolta", jonka korkeus maan pinnasta on ainakin tuo 3,2 m.

    Ohman

    Äänestä

Kiitos nerot! Kyllä on tällä vielä pitkä matka ;) Mutta aukeshan tuo nyt.

Äänestä

Paljonko saatte vastaukseksi?

Äänestä
  • 14 m/s alaspäin

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


Kiviprobleema kirjoitti:

Eli tehtävä menee näin:

Kivi heitetään alkunopeudella 11,5 m/s suoraan

a) alaspäin
b) ylöspäin
Kuinka suuri sen nopeus on 3,2 m lähtötasoa alempana?

Saan a kohdan laskettua, mutta b ei aukene mitenkään. Mitähän pitäisi tehdä?

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