Apua tehtävään

Ilmassa putoavan kappaleen ilmanvastus on suoraan verrannollinen nopeuden neliöön, jolloin kappaleen liikeyhtälöksi tulee
F = ma = mv′ = kv2 − mg alkuehdolla v(t = 0) = 0.

Ratkaise kappaleen nopeuden yhtälö ja ra janopeus, kun t → ∞. Laske myös laskuvarjohyppääjän rajanopeus vapaassa pudotuksessa ennen laskuvarjon aukeamista,
kun laskuvarjohyppää jän massa on 80 kg ja vakio k = 0.25 kg/m.

Siis miten? Arvostaisin neuvoja kovasti..
7113
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 7

Vanhimmat

Ensinnäkin, kun kirjoitetaan yhtälö oikeaan muotoon, niin

m⋅v′= k⋅v² − m⋅g, v(0)=0.

Tunnetusti v' = dv/dt. Tällön yhtälö saadaan muotoon

dv/( k⋅v²/m − g) = dt.

Tästä sitten puolittain integroimalla eteenpäin.

Äänestä
  • Wolframalpahalla saadaan alkuehdon täyttäväksi ratkaisuksi

    v(t) =sqrt(mg/k) arctanh^-1 ( -sqrt(mg/k) (k/m) t )

    laskuvarjohyppääjälle
    m=80 kg
    g=9.81 m/s^2
    k=0.25 kg/m

    v = 56 arctanh^-1 ( -0.175 t ) #tämän voipi piirtää Wa:lla, plot ( )

    rajanopeus on -56 m/s eli -201.7 km/h.

    Äänestä

  • kyllä tuo pitää osata integroida itsekin

    Äänestä

  • wsxuhb kirjoitti:

    Wolframalpahalla saadaan alkuehdon täyttäväksi ratkaisuksi

    v(t) =sqrt(mg/k) arctanh^-1 ( -sqrt(mg/k) (k/m) t )

    laskuvarjohyppääjälle
    m=80 kg
    g=9.81 m/s^2
    k=0.25 kg/m

    v = 56 arctanh^-1 ( -0.175 t ) #tämän voipi piirtää Wa:lla, plot ( )

    rajanopeus on -56 m/s eli -201.7 km/h.

    Enkös minä jo selvittänyt tämän asian tuossa toisessa saman nimisessä ketjussa?

    Ohman

    Äänestä

  • Ohman kirjoitti:

    Enkös minä jo selvittänyt tämän asian tuossa toisessa saman nimisessä ketjussa?

    Ohman

    No ei ollut osunut ainakaan minun silmiini, kun näitä joskus satunnaisesti lueskelee.

    Äänestä

  • martta00 kirjoitti:

    kyllä tuo pitää osata integroida itsekin

    Joo. Täytyy vain hiffata, että muotoa 1/(1-v^2 ) oleva termi voidaan saattaa muotoon (1/2)( 1/(1 v) 1/(1-v)). Sen jälkeen homma on suoraviivaista.

    Äänestä

Helpommin oikea ratkaisu on v(t) = -sqrt(m*g/k)*tanh(sqrt(k*g/m)*t), sillä atanh^-1 on tanh.

Äänestä

Kommentoi aloitusta


enymmärrää kirjoitti:

Ilmassa putoavan kappaleen ilmanvastus on suoraan verrannollinen nopeuden neliöön, jolloin kappaleen liikeyhtälöksi tulee
F = ma = mv′ = kv2 − mg alkuehdolla v(t = 0) = 0.

Ratkaise kappaleen nopeuden yhtälö ja ra janopeus, kun t → ∞. Laske myös laskuvarjohyppääjän rajanopeus vapaassa pudotuksessa ennen laskuvarjon aukeamista,
kun laskuvarjohyppää jän massa on 80 kg ja vakio k = 0.25 kg/m.

Siis miten? Arvostaisin neuvoja kovasti..

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