miten lasketaan esim. jousipyssyssä jousen jännite? ja miten siitä voi päätellä paljonko liike-energiaa jouselle tulee?
jousi
jousi jousi
16
2880
Vastaukset
- wileni
Laskentatapa riippuu siitä, mistä tiedoista lähdetään liikkeelle. Esim. jousen geometriasta voi toki laskea (aiankin jollakin tarkkuudella) mikä on nuolen liike-energia lähtöhetkellä, mutta laskelmat ovat kovin mutkikkaita. Jos taas tiedetään esim. mikä on jänteen nuoleen kohdistama voima, tilanne on jo paljon helpompi.
- Canopus
Elikkä katsotaan kuinka paljon jousi vastustaa kun se jännitetään. Siis laitat jousen jänteeseen kalavaa'an kiinni ja lähdet jännittämään jousta. Tarkkailet vakaa ja jos vaa'an lukema pyssyy kotalaisen samana tai nousee tasaisesti, niin lasku ei ole kovin vaikea. Niin ja lisäksi täytyy tietenkin tietää, kuinka pitkä matka jousen jännettä vedetään, kun se jännitetään. Laskeskellakin tuota voin jos todella kiinnostaa.
- Eliikkkä
"Laskentatapa riippuu siitä, mistä tiedoista lähdetään liikkeelle."
Eli jos vetää jännettä 30kg voimalla...jousen jännettä vedetään 50cm....lukema nousee tasaisesti...
Paljonko jousi antaa liike-energiaa lähtöhetkellä? - wileni
Eliikkkä kirjoitti:
"Laskentatapa riippuu siitä, mistä tiedoista lähdetään liikkeelle."
Eli jos vetää jännettä 30kg voimalla...jousen jännettä vedetään 50cm....lukema nousee tasaisesti...
Paljonko jousi antaa liike-energiaa lähtöhetkellä?Jousen jännitysvoima on yhtäsuuri kuin nuolta kiihdyttävä voima.
Fmax=9.81m/s²*30kg=294N
Fmin=0
kiihdyttävä voima muutuu siis tasaisesti Fmax => Fmin
voiman vaikutusmatka
l=0,5m
Nuolen saama liike-energia on yhtä suuri kuin jousen tekemä työ.
E = nuolen saama liike-energia
W = jousen tekemä työ
( W=F*l )
E=W=½*(Fmax-Fmin)*l=½*294N*0,5m=73,5J - Rantanplan
Eliikkkä kirjoitti:
"Laskentatapa riippuu siitä, mistä tiedoista lähdetään liikkeelle."
Eli jos vetää jännettä 30kg voimalla...jousen jännettä vedetään 50cm....lukema nousee tasaisesti...
Paljonko jousi antaa liike-energiaa lähtöhetkellä?Jos noin olisi, niin tehty työ olisi
E = 0,5m*30kg*9,8m/s² (E = Fs, jos voima on vakio)
Tavallisessa kierrejousessa voima taas kasvaisi lineaarisesti venymän suhteen eikä pysy vakiona. En äkkisältään osaa arvata, millaisen voiman kasvun tuollaisen jousen muoto antaa, mutta voi olla, että vakiovoima ei ole oikea arvaus. - Rantanplan
Rantanplan kirjoitti:
Jos noin olisi, niin tehty työ olisi
E = 0,5m*30kg*9,8m/s² (E = Fs, jos voima on vakio)
Tavallisessa kierrejousessa voima taas kasvaisi lineaarisesti venymän suhteen eikä pysy vakiona. En äkkisältään osaa arvata, millaisen voiman kasvun tuollaisen jousen muoto antaa, mutta voi olla, että vakiovoima ei ole oikea arvaus.Näköjään.
- voiman vaikutusmatka?
Rantanplan kirjoitti:
Näköjään.
Mihin sitä tietoa tarvitsee?
Ja miten voi olettaa jousen kiihtyvyyden olevan 9,8m/s²? - Rantanplan
voiman vaikutusmatka? kirjoitti:
Mihin sitä tietoa tarvitsee?
Ja miten voi olettaa jousen kiihtyvyyden olevan 9,8m/s²?Jousen/nuolen kiihtyvyyttä ei tarvitse tietää. Tuo 9,8m/s² tulee vaan siitä kun muunnetaan "x kg:n voima" voimaksi, jonka x kg aihettaisi maata kohti ollessaan levossa maan pinnalla.
Kilogramma on massan yksikkö. On myös joskus käytetty yksikkö kilopondi, joka vastaa kilon painoa maan pinnalla. Sen voi muuntaa Newtoneiksi kertomalla se 9,8N/kp:llä. - mutta eihän nuolta pystysuo...
Rantanplan kirjoitti:
Jousen/nuolen kiihtyvyyttä ei tarvitse tietää. Tuo 9,8m/s² tulee vaan siitä kun muunnetaan "x kg:n voima" voimaksi, jonka x kg aihettaisi maata kohti ollessaan levossa maan pinnalla.
Kilogramma on massan yksikkö. On myös joskus käytetty yksikkö kilopondi, joka vastaa kilon painoa maan pinnalla. Sen voi muuntaa Newtoneiksi kertomalla se 9,8N/kp:llä.Eikös se painovoima pitäsi huomioida vasta sitten, kun jousi lähtee ja saa valita liikeratansa. Miten tuohon voisi edes teoriassa saada vetämällä jousta 30kg. Miten painovoimakiihtyvyys vaikuttaa jouseen lataamisvaiheessa?
Miten siitä saisi selville montako metriä se lentäisi? - Rantanplan
mutta eihän nuolta pystysuo... kirjoitti:
Eikös se painovoima pitäsi huomioida vasta sitten, kun jousi lähtee ja saa valita liikeratansa. Miten tuohon voisi edes teoriassa saada vetämällä jousta 30kg. Miten painovoimakiihtyvyys vaikuttaa jouseen lataamisvaiheessa?
Miten siitä saisi selville montako metriä se lentäisi?Ei tuossa painovoimaa huomioitu, eikä se vaikuta tuohon. Kyseessä on siis vain ikään kuin yksikön muunnos Newtoneiksi, joka on voimalle yksikkö SI-järjestelmässä.
- Eli siis niin
Rantanplan kirjoitti:
Ei tuossa painovoimaa huomioitu, eikä se vaikuta tuohon. Kyseessä on siis vain ikään kuin yksikön muunnos Newtoneiksi, joka on voimalle yksikkö SI-järjestelmässä.
Miten toi liike-energia pitäisi laskea, että paljonko 100g nuoli lentää kyseisellä voimalla...ilmanvastusta kitkaa ei tarvitse huomioida eikä painovoimaakaan!
- wileni
Eli siis niin kirjoitti:
Miten toi liike-energia pitäisi laskea, että paljonko 100g nuoli lentää kyseisellä voimalla...ilmanvastusta kitkaa ei tarvitse huomioida eikä painovoimaakaan!
Eli tuolla aiemmin laskemastani nuolen liike-energiasta saadaan sille lähtönopeus.
E=73,5J nuolen saama liike-energia
m=100g nuolen massa
v = nuolen lähtönopeus
E=½mv² =>
v=sqrt(2*E/m)=sqrt(2*73,5J/0,100kg)=38,3m/s
Lähtönopeuden perusteella saadaan vinon heittoliikkeen kaavasta ratkaistua kuinka kauas nuoli lentää.
a=45deg lähtökulma, 45deg saavutetaan max kantama
g=9,81m/s²
s = nuolen kantama
v=38,3m/s
s=v²*sin(2*a)/g=(38,3m/s)²*sin(2*45deg)/9,81m/s²=150m
Huom! Käytännössä ilmanvastus lyhentää maksimi kantamaa huomattavasti.
- näin?????
Pistä se jouskari kii johki et naru alaspäin. Sit pistät siihen vaik 50kg punnuksen ja mittaat paljo sen "narukolmion" "korkeus"(venymä vai mikä se nyt on) on. Tää venymä vastaa siis 50kg*g voimaa.
mp=punnusmassa
mn=nuolenmassa
g=9,81
h=venymä(narukolmio)
mp*g=mn*a (tämä voima vastaa venymää h)
eli
a=(mp*g)/mn
h=(1/2)*a*t^2 t^2=(2*h)/a
eli
t=sqrt((2*h)/a)
nyt v=at eli v=((mp*g)/mn)*sqrt((2*h)/(mp*g)/mn)
menikö oikein itteeki kiinnostaa? aika epäselvää sotkua.
Sit voi kokeilla eri punnuksil, jos sais jonku yhtälön voimalle venymän suhteen.
Voi olla ihan vituiks, sen verran kova luotto fysiikan taitoihin..- näin?????
h=(naru suorana)-(narun alinpiste ku siinä punnus)
Tottakai se kaariki taipunee tai siis nimenomaan se. - näin?????
näin????? kirjoitti:
h=(naru suorana)-(narun alinpiste ku siinä punnus)
Tottakai se kaariki taipunee tai siis nimenomaan se.Kai nää energiajuttuja on..
Kuten täällä on jo selostettu, helpoin tapa on esimerkiksi punnuksilla tai kalavaa’alla ja rullamitalla määrittää jousen voima-siirtymäkuvaaja. Tietysti teoreettinenkin tarkastelu olisi mahdollista, mutta se on jousen kaaren ja jänteen tapauksessa niin moneen kertaan geometrisesti epälineaarista ja täynnä tuntemattomia materiaaliparametreja, että tarkastelu vaatisi melkoisia mekaniikan ja lujuusopin taitoja.
Kuvaajan kokeellinen määrittäminen tapahtuu siten, että kohdistetaan jänteen keskikohtaan tunnettu voima ja mitataan samalla keskikohdan siirtymä alkutilanteesta. Sitten piirretään pisteparien avulla käyrä koordinaatistoon, jossa vaaka-akselilla on siirtymä ja pystyakselilla voima. Nyt käyrän alle jäävä pinta-ala vastaa kunkin siirtymän sisältämää kimmoenergiaa. Pinta-alan voi määrittää joko yksinkertaisesti ruudut laskemalla tai matemaattisesti sovittamalla pistejoukkoon jonkin sopiva käyrä ja integroimalla se siirtymän suhteen.
Merkitsemällä tämä energia E yhtä suureksi kuin nuolen liike-energia voidaan nuolen lähtönopeuden ylälikiarvo laskea, eli
E = m v^2/2,
missä m on nuolen massa ja v sen nopeus. Ratkaisemalla yhtälön v:n suhteen saadaan
v = (2E/m)^(1/2),
missä potenssimerkintä tarkoittaa lausekkeen neliöjuurta.
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Kumpi vetoaa enemmän sinuun
Kaivatun ulkonäkö vai persoonallisuus? Ulkonäössä kasvot vai vartalo? Mikä luonteessa viehättää eniten? Mikä ulkonäössä?1022356- 1211964
- 921519
- 1381469
Okei nyt mä ymmärrän
Olet siis noin rakastunut, se selittää. Onneksesi tunne on molemminpuolinen 😘741278- 1171276
Ajattelen sinua nyt
Ajattelen sinua hyvin todennäköisesti myös huomenna. Sitten voi mennä viikko, että ajattelen sinua vain iltaisin ja aamu221230Olen huolissani
Että joku päivä ihastut/rakastut siskooni. Ja itseasiassa haluaisin, ettei hän olisi mitenkään sinun tyyppiäsi ja pitäis631141- 511107
- 381062