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. Mikä teidän jutussa on ongelmana?

      Missä meni pieleen?
      Ikävä
      138
      1319
    2. Kauhavan häiriköijistä

      Juttua Iltalehdessä. Pakko sanoa että noi nuoret on kyllä ihan pimeitä. Putkin peltoja jupksevat kiusaamaan kun ei tietä
      Kauhava
      38
      889
    3. Haluan sinut, kuuletko minua.

      Haluan sinut. Toivon, että voisimme olla yhdessä. Mietin pystynkö täyttämään toiveesi, olemaan arvoisesi. Voisitko saad
      Ikävä
      30
      633
    4. Tehdäänkö tänään toiveista totta?

      Poikkea tänä illasta siinä lähellä ja annetaan silmien puhua ja sen jälkeen puhu sinä lopulta mitä ajattelet..
      Ikävä
      46
      597
    5. Auto ajoi päälle?

      Ja pakeni luin iltapäivälehdestä. ! Ken on kuski joka tuollee teki
      Kuusankoski
      14
      590
    6. Miksi Lapset kiusaa yöllä

      Miksi Lapset kiusaa yöllä ihmisiä? Miksi vanhemmat antaa tämän tapahtua? Eikö ne huomaa ettei lapset ole kotona vai eivä
      Kauhava
      26
      568
    7. Hän on tosi

      hyvännäköinen. Ei edes ryppyi oo. :D
      Ikävä
      24
      541
    8. Ajatteletko ollenkaan minua

      Naiselle, jonka kanssa vahva tunne yhteydestä. Jota kipeästi kaipaan, mutta jota ei juuri näe. Onko siitä jo kolme vuott
      Ikävä
      30
      536
    9. Sama ransetti taas!

      Keikkui tällä kertaa Honkavaaran tien varressa muutaman sadan metrin päässä Louhenkoskelta.. Otin rekisterin ylös ja ver
      Hyrynsalmi
      17
      533
    10. Viimeinen lankafest

      Käykää viimeisessä lanka festissä. Ensivuonna sitä ei enää ole. Rahat on loppu. Harmi .
      Puolanka
      17
      513
    Aihe