Nyt olisi mahdottomalta tuntuva tehtävä johon tarvittaisiin apua; Kuorma-auto kuljettaa lavallaan laatikkoa vaakasuoralla tiellä nopeudella 54 km/h. Laske lyhin matka, millä auto voi pysähtyä siten, ettei laatikko lähde liukumaan. Lepokitkakerroin laatikon ja lavan välillä on 0,40. (Oikea vastaus 29m)
Eniten tässä tehtävässä ärsyttää se, ettei kappaleelle ole määritelty massaa ollenkaan. Laskemalla jarrutusmatkan 54/10 * 54/10 = 5,4 * 5,4 = 29,16 metriä saadaan suoraan oikea tulos, mutta mikä tuon kitkakertoimen tarkoitus tuossa tehtävänannossa on?
Eniten tässä tehtävässä ärsyttää se, ettei kappaleelle ole määritelty massaa ollenkaan. Laskemalla jarrutusmatkan 54/10 * 54/10 = 5,4 * 5,4 = 29,16 metriä saadaan suoraan oikea tulos, mutta mikä tuon kitkakertoimen tarkoitus tuossa tehtävänannossa on?
Vastaukset 11
Vanhimmat
Laskussasi 54/10 * 54/10 ei ole mitään järkeä ja toisaalta siitä puuttuu yksiköt, joten unohda se.
joitakin vinkkejä:
- mieti mitkä voimat vaikuttavat laatikkoon
- miten kitkakerroin määritellään?
- tehtävän ratkaisussa ei tarvitse tietää kappaleen massaa
Käytin tuohon jarrutusmatkan laskemiseen netistä löytämääni kaavaa:
"Jos ajat nopeudella 50 km / h, jarrutusmatka on noin 25 metriä. Laskemme näin: 50/10 * 50/10 = 5 * 5 = 25."
"Hätäjarrutuksessa saatu arvo jaetaan vielä kahdella. Kaava näyttää tältä.
(Nopeus, km / h: 10) * (nopeus, km / h: 10) / 2"
myy= F/N, tuossa kaavassa ilmeisesti N on normaalivoima (9,81m/s^2?), mutta F=ma eli MASSA * kiihtyvyys. Tuskin olen edes oikeilla jäljillä, mutta tuntuu että kaikki laskut kaatuvat aina tuohon massan puuttumiseen.
Tuolla kaavalla ei ole mitään tekemistä fysiikan tehtävien kanssa.
Oletko täysin varma että 29m on oikea vastaus? Minä saan vastaukseksi ihan erilaisen luvun.
Ainakin kirjan taakse on merkitty tuo 29 metriä vastaukseksi, joten pitäisi olla oikein.
No niinpäs onkin (minun fysiikan opinnoista on jo aikaa), mutta oikea tulos on siis tarkasti 28,67 metriä eikä tuo minkä sinä sait väärällä kaavalla.
No se nyt oli muutenkin päin persettä laskettu kun en ollut edes huomioinut tuota kitkakerrointa ollenkaan.
Kuten mainitsin niin minun fysiikan opinnoista on jo aikaa, mutta luulisin että ratkaisu menee suunilleen näin:
Auton nopeus v = 54 km/h = 15 m/s
Laatikkoon vaikuttaa kitkavoima F = µN = µmg
Kun auto jarruttaa niin paljon kuin mahdollista ilman että laatikko lähtee liukumaan, laatikkoon vaikuttaa myös hidastuvuuden (a) aiheuttama voima F = ma joka on yhtä suuri kuin kitkavoima:
ma = µmg | laatikon massa supistuu pois
a = µg
Kun auto jarruttaa alkunopeudesta (v) hidastuvuudella (a) niin pysähtymiseen kuluva aika (t) on
t = v / a | sijoitetaan a = µg
t = v / µg
Auton tuossa ajassa kulkema matka on
s = a * t²/2 | sijoitetaan t = v / µg
s = a * (v / µg)²/2 = v²/2µg
Sijoitetaan arvot:
s = v²/2µg = (15 m/s)² / (2 * 0,4 * 9,81 m/s²) = 28,76 m
ja tietenkin loppuun tuli typo, viimeisestä laskusta tulee 28,67 m eikä 28,76 m, joka sitten pyöristyy arvoon 29m
No tuo näyttää ihan järkevältä, kiitoksia!
Näissä tehtävissä, joissa jotain näyttää puuttuvan, on kyse yleensä siitä, että kyseinen puuttuva suure supistuu pois. Eli täytyy hieman käyttää algebraa, ennenkuin tehtävään sijoittaa numerot!
Nyt v² = 2as, jossa s on kysytty jarrutusmatka ja a hidastuvuus. Laatikoon vaikuttaa kitkavoima myy*mg, jonka on oltava vähintään ma → myy*mg = m*v²/2s, josta ratkaistaan s = mv²/(2*myy*mg) = v²/(2*myy*g) eli massa m supistuu pois.
→ s = 15²/(2*0,4*9,81) = 28,6697... m eli noin 28,7 m
Selvä, kiitos neuvosta!