kiihtyvyys vedessä

avuton

mites seuraava tehtävä mahtaa ratketa: Metallipallo on upotettu veteen. Laske pallon kiihtyvyys sillä hetkellä kun se päästetään lepotilasta liikkelle. Metallipallon tiheys on noin 8000 kg/m^3 ja veden tiheys 1000 kg/m^3.

4

3322

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • vyysikko

      Pallon irroitushetkellä pallon nopeus on nolla, joten veden vastus ei vielä vaikuta siihen. Sen sijaan noste vaikuttaa.

      Siispä lasket nosteen suuruuden ja vähennät sen gravitaatiovoimasta. Tällöin kiihtyvyys on tutun kaavan f=ma mukainen.

      Jos sitten haluaa jo liikkuvan pallon kiihtyvyyttä laskea on ongelma paljon monimutkaisempi. Yhtenä varsin hyvänä approksimaationa voidaan pitää sitä, että veden tuottama vastus on suoraan verrannollinen nopeuden toideen potenssiin, eli F(vastus) = k*v^2, jossa k on jokin kerroin.

      K:n selvittäminen sitten on se kaikkein kinkkisin juttu. Jos haluaa sen ihan laskea, tarvitaan mukavia virtausyhtälöitä, helpompi tapa on mitata jonkinlainen arvio sille kokeellisesti.

      Jos K tavalla tahi toisella saadaan tietoon, saadaan kiihtyvyys sitten mukavasti pikku integraaliyhtälöstä, jonka voi helposti muuntaa differentiaaliyhtälöksi: Jos tämä kiinnostaa, niin voin sen tähän myöhemmin laittaa, mutta en jaksa kirjoittaa sitä ihan huvikseni. Vaikkei se pitkä olekaan.

      Ratkaisuksi joka tapauksessa tulee (nopeudelle, josta kiihtyvyys helposti saadaan) hyperbolisen tangentin sisältävä funktio, joka on sopivasti skaalattu.

      • keemikko

        Myöhästyin näköjään hieman, mutta kun ehdin jo kirjoittaa niin menköön:

        Tee näin:

        Voima alaspäin = G =m(met)g
        Voima ylöspäin = F(noste) =m(vesi)g
        Voimien erotus on kiihtyvyyden aikaansaava voima = F(puto) = m(met)a

        Toisaalta
        V(kuula) = m(met)/roo(met) =m(vesi)/roo(vesi); ratkaistaan m(vesi) ja sij. F(noste)

        G-F(noste)=F(puto); sijoitellaan em. ja ratkaistaan a.


    • mutta kysymykseni ei liity Teidän keskusteluun mutta.
      Miksi sokeri käyttäyy teekupissa siten kuin se olisi keskipakovoiman vastaista.
      Sekotan lusikalla kuppia ja sokeri ajautuu kupin keskelle miksi?
      Sentrifuugissahan sen pitäisi raskaanpana aineena olla reunoilla?

      • Tero

        Kyseessä on noste. Tuossa sen vaikutussuunta on kohti kupin keskustaa, koska paine kasvaa kohti reunoja nesteen pyörimisen seurauksena.

        Ks. Wikipediasta "noste".


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Mitä sanoisit

      juuri nyt kaivatullesi jos uskaltaisit/kehtaisit?
      Ikävä
      203
      2175
    2. Mikä teidän jutussa on ongelmana?

      Missä meni pieleen?
      Ikävä
      134
      1198
    3. Mitä hyvää

      Mitä hyvää hän on tuonut elämääsi?
      Ikävä
      113
      1073
    4. Koillis motor

      Kyllä on mennyt palvelu alas ku lehmänhäntä, sovitut asiat ja luvatut soitot pitää hoitaa eikä tehä oharia, täysin tumpa
      Suomussalmi
      23
      827
    5. 58
      806
    6. Kauhavan häiriköijistä

      Juttua Iltalehdessä. Pakko sanoa että noi nuoret on kyllä ihan pimeitä. Putkin peltoja jupksevat kiusaamaan kun ei tietä
      Kauhava
      34
      771
    7. ABC: n kahvilan uusi nimi matkimalla

      Kahvia ja virvokkeita myytiin aikoinaan ÄKKI-VANNIN KAHVILASSA Haapavedellä ja paikalliset sanoivat sitä haussia "Tuhann
      Haapavesi
      42
      638
    8. Kylillä ei ole näkynyt? Missä luuraat nainen?

      Olisit soittanut mulle nainen. Oltais voitu nähdä vaikka laavulla. Miksi pelkäät minua? Eihän siinä ole mitään järkeä. m
      Suhteet
      175
      584
    9. Tehdäänkö tänään toiveista totta?

      Poikkea tänä illasta siinä lähellä ja annetaan silmien puhua ja sen jälkeen puhu sinä lopulta mitä ajattelet..
      Ikävä
      46
      577
    10. Auto ajoi päälle?

      Ja pakeni luin iltapäivälehdestä. ! Ken on kuski joka tuollee teki
      Kuusankoski
      10
      560
    Aihe