kiihtyvyys+nopeus

auttakaa. moottoripyörän nopeus muuttuu lähes tasaisesti kiihtyen nopeudesta 100km/h nopeuteen 120km/h. kiihdytysaika 10s. miten lasken keskinopeuden?
81362
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 8

Vanhimmat

120km/h = 33.33m/s
100km/h = 27.78m/s


Keskikiihtyvyys:

a = (33.33-27.78)/10 = 0.555 (m/s^2)

Koska x´´(t) = a(t) saadaan moottoripyörän paikka ajan hetkellä t integroimalla a(t):tä kahdesti. Nyt a(t) = a (vakio). Tällöin moottoripyörän paikka on muotoa:

x(t) = 1/2*a*t^2 C1*t C2

Integromisvakio C1 tarkoittaa alkunopeutta (koska v= a´(t) = a*t C1) ja integroimisvakio C2 alkupaikkaa.

Valitaan C2=0.

Sijoittamalla annetut arvot ym. yhtälöön saadaan moottoripyörän kulkema matka:

(järj. m,s)

x(10) = 1/2 * 0.555 * 10^2 27.78 * 10 = 305.6

Niinpä keskinopeus on

v = kuljettu matka / matkaan kulunut aika = 305.6 / 10 = 30.56 (m/s)

= 110.0km/h

NYT EI SAA KUVITELLA ETTÄ KESKINOPEUS OLTAISIIN SAATU (100km/h 120km/h)/2 = 110km/h VAIKKA SIITÄ SAMA TULOS TULEEKIN. SE ON VAIN SATTUMAA, TAI SIIS TEHTÄVÄNLAATIJAN JÄRJESTÄMÄÄ.

Äänestä
  • joo onhan se tosiaan tässä tapauksessa keskiarvo nopeuksista, kuten joku sanoi. En ajatellut asiaa vaan vedin lonkalta.

    Pystyy myös todistamaan:

    nyt moottoripyörän kulkema matka hetekstä t=0 lähtien on:

    x(t) = 1/2*a*t^2 v_0*t

    niinpä keskinopeus on

    V(t) = x(t) / t = 1/2*a*t^2 v_0*t

    toisaalta

    nopeus hetkellä t on v(t) = a*t v_0
    nopeus hetkellä 0 on v(0) = v_0

    niinpä (v(0) v(t))/2 = 1/2*a*t v_0

    Ja sehän on sama kuin aiemmin ratkaistu keskinopeus V(t) eli oltaisiin voitu kirjoittaa:

    V(t) = (v(t) - v(0))/2 = (v - v_0)/2

    Äänestä

  • ygbgybyg kirjoitti:

    joo onhan se tosiaan tässä tapauksessa keskiarvo nopeuksista, kuten joku sanoi. En ajatellut asiaa vaan vedin lonkalta.

    Pystyy myös todistamaan:

    nyt moottoripyörän kulkema matka hetekstä t=0 lähtien on:

    x(t) = 1/2*a*t^2 v_0*t

    niinpä keskinopeus on

    V(t) = x(t) / t = 1/2*a*t^2 v_0*t

    toisaalta

    nopeus hetkellä t on v(t) = a*t v_0
    nopeus hetkellä 0 on v(0) = v_0

    niinpä (v(0) v(t))/2 = 1/2*a*t v_0

    Ja sehän on sama kuin aiemmin ratkaistu keskinopeus V(t) eli oltaisiin voitu kirjoittaa:

    V(t) = (v(t) - v(0))/2 = (v - v_0)/2

    siis

    V(t) = x(t) / t = 1/2*a*t v_0

    Äänestä

  • ygbgybyg kirjoitti:

    siis

    V(t) = x(t) / t = 1/2*a*t v_0

    v(t) = dx(t) / dt, ei suinkaan kuten väitit: v(t) = x(t)/t.

    a = dv / dt => dv = a dt, kun a = vakio:
    v = at v_0

    Äänestä

  • Suhteellisen hankala ratkaisukaava yläaste-fysiikka laskulle. :D

    Äänestä

  • .--. kirjoitti:

    v(t) = dx(t) / dt, ei suinkaan kuten väitit: v(t) = x(t)/t.

    a = dv / dt => dv = a dt, kun a = vakio:
    v = at v_0

    Tarkoitin, että "kertynyt" keskinopeus (välillä t=0..t) on V(t) = x(t)/t = 1/2*a*t v_0. Hetkellinen nopeus on v(t) = d/dt(x(t) = a*t v_0). Merkitsin siis keskinopeutta isolla V:llä ja hetkellistä nopeutta pienellä v:llä.

    Ja touhon keskinopeuteen oletin siis että t_0=0 ja v(t_0)=v_0

    Mutta on siinä vistissäni vieläkin jotain väärää. Nimittäin siellä lopussa lipsahti miinusmerkit vaikka pitäis olla plus.

    Siis V(t) = (v(t) v_0)/2

    Voi olla että taas kirjoitusvirheet kumuloituvat, mutta kun ei millään jaksa nöäitä viestejä syynät riittävällä tarkkuudella.

    Äänestä

Jos kyseessä on tasaisesti kiihtyvää liikettä, niin keskinopeuden laskemisessa ei ole ongelmia. Keskinopeus on yksinkertaisesti nopeuksien keskiarvo.

Äänestä

Keskinopeus saadaan kaavasta: v=s/t (i) ;s=?.

Tasaisesti kiihtyvä liike, matka saadaan kaavasta: s=v0t 1/2at^2 (ii) ;a=?.

Tasaisesti kiihtyvä liike, kiihtyvyys saadaan ratkaisemalla kaavasta:
v= v0 at (iii) ;missä v=nopeus ajan t kuluttua.

Ratkaistaan (iii):stä a, sijoitetaan se (ii):in ja sijoitetaan s (i):in. Ratkaistaan.

Kannattaa sijoittaa ja supistella ensin, niin kaava sievenee mukavasti, eikä tarvitse yksiköistäkään murehtia.

Äänestä

Kommentoi aloitusta


nimetön kirjoitti:

auttakaa. moottoripyörän nopeus muuttuu lähes tasaisesti kiihtyen nopeudesta 100km/h nopeuteen 120km/h. kiihdytysaika 10s. miten lasken keskinopeuden?

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