Peräänajon välttäminen hidastamalla ja kiihdyttämällä

Hei,

yritän ratkaista tehtävää, jossa auto ajaa 20m/s nopeudella, kunnes kuski huomaa auton B 40 metrin päässä ja alkaa hidastaa. Auto B (joka on pysähtynyt) alkaa samanaikaisesti kiihdyttää 2m/s2. Pitäisi ratkaista mikä auton a hidastuvuuden (eli neg. kiihtyvyyden) tulisi olla, jotta autot eivät törmäisi.

Aloitin laittamalla auton a kulkeman matkan Sa ja auton b kulkeman matkan Sb 40m yhtäsuuriksi, mutta jäin jumiin, koska en tunne loppunopeuksia enkä kohtaamiseen kuluvaa aikaa... Auttakaa hyvät ihmiset. Netti on täynnä vastaavia probleemoja, mutta sellaista en ole löytänyt, jossa molemmilla autoilla olisi kiihtyvyys eikä loppunopeuksia tai aikaa tunneta. Omat ajatukset alkavat jo pyöriä samoja ratoja...

Kiitos
19948
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 19

Vanhimmat

"Aloitin laittamalla auton a kulkeman matkan Sa ja auton b kulkeman matkan Sb 40m yhtäsuuriksi..."

Kun tuon olet tehnyt, niin saat tuosta ratkaistua sen törmäämiseen kuluvan ajan. Loppunopeutta et tarvitse. Sa=vot 1/2*at² jne.

Paikan taas pystyt laskemaan, kun sijoitat saadun ajan sitten jompaan kumpaan matkan yhtälöön.

Äänestä
  • Kun olet ratkaissut ajan, niin sijoitat sen siihen alkuperäiseen yhtälöpariin.

    Äänestä

  • rantanplan1 kirjoitti:

    Kun olet ratkaissut ajan, niin sijoitat sen siihen alkuperäiseen yhtälöpariin.

    Tarkemmin ajatellen ei välttämättä toimi.

    yhtälöruhmäksi voidaan kirjoittaa
    S1=vot 1/2at²
    S2=So 1/2a2t²
    S1=S2

    Tässä on neljä tuntematonta S1, S2, a ja t.
    Pitäisi vielä saada yksi yhtälö...

    Tänään pää on tavallista enemmän jäässä...

    Äänestä

  • rantanplan1 kirjoitti:

    Tarkemmin ajatellen ei välttämättä toimi.

    yhtälöruhmäksi voidaan kirjoittaa
    S1=vot 1/2at²
    S2=So 1/2a2t²
    S1=S2

    Tässä on neljä tuntematonta S1, S2, a ja t.
    Pitäisi vielä saada yksi yhtälö...

    Tänään pää on tavallista enemmän jäässä...

    Olisiko neljäs yhtälö sitten tällainen:

    Tuosta yhtälöryhmästä seuraa yhtälö

    1/2*t²(a-a2) vot-so=0, ja tuosta voidaan vaatia, että törmäyksen välttämiseksi ajalla saa olla korkeintaan yksi juuri. (muutoin autojen pitäisi mennä läpi toisistaan)

    eli tuon toisen asteen yhtälön diskriminantti täytyy olla nolla. (rajatapauksessa autot osuu juuri ja juuri)

    siinä sitten neljäs yhtälö, ja meillä on neljän yhtälön yhtälöryhmä ja neljä tuntematonta, joka luultavasti jo ratkeaakin.

    Äänestä

  • rantanplan1 kirjoitti:

    Olisiko neljäs yhtälö sitten tällainen:

    Tuosta yhtälöryhmästä seuraa yhtälö

    1/2*t²(a-a2) vot-so=0, ja tuosta voidaan vaatia, että törmäyksen välttämiseksi ajalla saa olla korkeintaan yksi juuri. (muutoin autojen pitäisi mennä läpi toisistaan)

    eli tuon toisen asteen yhtälön diskriminantti täytyy olla nolla. (rajatapauksessa autot osuu juuri ja juuri)

    siinä sitten neljäs yhtälö, ja meillä on neljän yhtälön yhtälöryhmä ja neljä tuntematonta, joka luultavasti jo ratkeaakin.

    Ja oikeastaan tuo pelkkä "diskriminantti on nolla" riittää määrittämään kiihtyvyyden, jolloin koko yhtälöryhmä myös ratkeaa, vaikka yhtälöryhmästä ei enää tarvitse välittää, kun muita tuntemattomia ei kysytty.

    Tällainen analyyttinen lähestymistapa tällä kertaa kun muuten olin hukassa.

    Äänestä

"Aloitin laittamalla auton a kulkeman matkan Sa ja auton b kulkeman matkan Sb 40m yhtäsuuriksi..."

Kun tuon olet tehnyt, niin saat tuosta ratkaistua sen törmäämiseen kuluvan ajan. Loppunopeutta et tarvitse. Sa=vot 1/2*at² jne.

Paikan taas pystyt laskemaan, kun sijoitat saadun ajan sitten jompaan kumpaan matkan yhtälöön.

Äänestä
  • v(loppu)A=20-at

    v(loppu)B=2t

    (A) s=20t-0,5*a*t*t

    (B) x=0,5*2*t*t

    x 40=s

    Törmäystä ei tapahdu jos loppunopeudet ovat samat

    eli 20-at=2t

    Alhaalta päin ratkaistaan tuntemattomia ja sijoitetaan tuohon, niin ainakin minä sain

    hidastuvuus on 1 m/ss

    Äänestä

  • mölkhö kirjoitti:

    v(loppu)A=20-at

    v(loppu)B=2t

    (A) s=20t-0,5*a*t*t

    (B) x=0,5*2*t*t

    x 40=s

    Törmäystä ei tapahdu jos loppunopeudet ovat samat

    eli 20-at=2t

    Alhaalta päin ratkaistaan tuntemattomia ja sijoitetaan tuohon, niin ainakin minä sain

    hidastuvuus on 1 m/ss

    Tuolla toisaalla laskin hidastuvuudeksi 3m/s², ja pikaisella tarkastuksella nuo alkuperäiset ehdot toteutuvat sillä.

    Äänestä

  • rantanplan1 kirjoitti:

    Tuolla toisaalla laskin hidastuvuudeksi 3m/s², ja pikaisella tarkastuksella nuo alkuperäiset ehdot toteutuvat sillä.

    3m/ss noista minunkin yhtälöistäni tulee,jos ne oikein ratkaisee.

    Äänestä

  • rantanplan1 kirjoitti:

    Tuolla toisaalla laskin hidastuvuudeksi 3m/s², ja pikaisella tarkastuksella nuo alkuperäiset ehdot toteutuvat sillä.

    Kiitokset kovasti. Pohdin tuota itse jokusen tunnin ja pääsin kyllä siihen, että yksi yhtälö pitäisi keksiä lisää, mutta kehää kiertämällä sitä ei löytynyt.

    Toinenkin minulla on, jos teitä viksumpia huvittaa... Laitan se tähän varmuuden vuoksi vaikka olen kyllä tosi kiitollinen jo tuon ensimmäisen ratkeamisesta.

    Eli 2kg (v0=0) laitetaan liukuhihnalle (v=3m/s). Hihnan ja kappaleen välinen liikekitkakerroin on 0.5. Kauanko kappale liukuu ennen kuin se saavuttaa hihnan nopeuden? Yritin selvitä tästä vapaakappalekuvilla aloittamalla, mutta jouduin tilanteeseen, jossa minun pitäisi tietää hihnan massa, enkä pääse siitä nyt yli.

    Äänestä

  • *alkuperäinen kirjoitti:

    Kiitokset kovasti. Pohdin tuota itse jokusen tunnin ja pääsin kyllä siihen, että yksi yhtälö pitäisi keksiä lisää, mutta kehää kiertämällä sitä ei löytynyt.

    Toinenkin minulla on, jos teitä viksumpia huvittaa... Laitan se tähän varmuuden vuoksi vaikka olen kyllä tosi kiitollinen jo tuon ensimmäisen ratkeamisesta.

    Eli 2kg (v0=0) laitetaan liukuhihnalle (v=3m/s). Hihnan ja kappaleen välinen liikekitkakerroin on 0.5. Kauanko kappale liukuu ennen kuin se saavuttaa hihnan nopeuden? Yritin selvitä tästä vapaakappalekuvilla aloittamalla, mutta jouduin tilanteeseen, jossa minun pitäisi tietää hihnan massa, enkä pääse siitä nyt yli.

    tuohon liukuhihnajuttuun 0.6s, mutta miten siihen päästään onkin eri juttu. Yleensä saan tulokseksi 0,018s ja kerran jopa 0,9s, mikä osoittanee kuinka hakoteillä olen.

    Äänestä

  • *alkuperäinen kirjoitti:

    Kiitokset kovasti. Pohdin tuota itse jokusen tunnin ja pääsin kyllä siihen, että yksi yhtälö pitäisi keksiä lisää, mutta kehää kiertämällä sitä ei löytynyt.

    Toinenkin minulla on, jos teitä viksumpia huvittaa... Laitan se tähän varmuuden vuoksi vaikka olen kyllä tosi kiitollinen jo tuon ensimmäisen ratkeamisesta.

    Eli 2kg (v0=0) laitetaan liukuhihnalle (v=3m/s). Hihnan ja kappaleen välinen liikekitkakerroin on 0.5. Kauanko kappale liukuu ennen kuin se saavuttaa hihnan nopeuden? Yritin selvitä tästä vapaakappalekuvilla aloittamalla, mutta jouduin tilanteeseen, jossa minun pitäisi tietää hihnan massa, enkä pääse siitä nyt yli.

    Eikös tuossa tule vakiovoima kitkalle, joten tulee myös vakiokiihtyvyys.Ilmeisesti oletetaan hihnan liikkuvan koko ajan vakionopeudella, joten hihnan ominaisuuksiin kitkan lisäksi ei tarvitse puuttua.

    Äänestä

  • *alkuperäinen kirjoitti:

    Kiitokset kovasti. Pohdin tuota itse jokusen tunnin ja pääsin kyllä siihen, että yksi yhtälö pitäisi keksiä lisää, mutta kehää kiertämällä sitä ei löytynyt.

    Toinenkin minulla on, jos teitä viksumpia huvittaa... Laitan se tähän varmuuden vuoksi vaikka olen kyllä tosi kiitollinen jo tuon ensimmäisen ratkeamisesta.

    Eli 2kg (v0=0) laitetaan liukuhihnalle (v=3m/s). Hihnan ja kappaleen välinen liikekitkakerroin on 0.5. Kauanko kappale liukuu ennen kuin se saavuttaa hihnan nopeuden? Yritin selvitä tästä vapaakappalekuvilla aloittamalla, mutta jouduin tilanteeseen, jossa minun pitäisi tietää hihnan massa, enkä pääse siitä nyt yli.

    Kappaleelle tulee liike-energiaa

    0,5m*v*v, joka on sama kuin kitkatyö myy*g*s

    tästä s=v*v/(2g*myy)

    lisäksi

    v=at

    s=0.5a*t*t

    noista ratkee t=0.3

    Äänestä

  • mölkhö kirjoitti:

    Kappaleelle tulee liike-energiaa

    0,5m*v*v, joka on sama kuin kitkatyö myy*g*s

    tästä s=v*v/(2g*myy)

    lisäksi

    v=at

    s=0.5a*t*t

    noista ratkee t=0.3

    Ei ole kyllä minunkaan päiväni.

    Tuosta tulee kyllä se oikea t=0.6s

    Äänestä

  • mölkhö kirjoitti:

    Ei ole kyllä minunkaan päiväni.

    Tuosta tulee kyllä se oikea t=0.6s

    Kiitokset jälleen!

    Äänestä

  • *alkuperäinen kirjoitti:

    Kiitokset kovasti. Pohdin tuota itse jokusen tunnin ja pääsin kyllä siihen, että yksi yhtälö pitäisi keksiä lisää, mutta kehää kiertämällä sitä ei löytynyt.

    Toinenkin minulla on, jos teitä viksumpia huvittaa... Laitan se tähän varmuuden vuoksi vaikka olen kyllä tosi kiitollinen jo tuon ensimmäisen ratkeamisesta.

    Eli 2kg (v0=0) laitetaan liukuhihnalle (v=3m/s). Hihnan ja kappaleen välinen liikekitkakerroin on 0.5. Kauanko kappale liukuu ennen kuin se saavuttaa hihnan nopeuden? Yritin selvitä tästä vapaakappalekuvilla aloittamalla, mutta jouduin tilanteeseen, jossa minun pitäisi tietää hihnan massa, enkä pääse siitä nyt yli.

    Vapaakappalekuvasta tulee voimayhtälö:

    ma=myy*mg ,eli a=myy*g

    loppunopeus v=at ,josta t=v/a , joten

    t=v/(myy*g) = 3/(0,5*10)=3/5=0.6s

    (ei näköjään riipu massasta)

    Äänestä

  • saadaan kirjoitti:

    Vapaakappalekuvasta tulee voimayhtälö:

    ma=myy*mg ,eli a=myy*g

    loppunopeus v=at ,josta t=v/a , joten

    t=v/(myy*g) = 3/(0,5*10)=3/5=0.6s

    (ei näköjään riipu massasta)

    Opettelette laittamaan välilyönnin lukuarvon ja mittayksikön väliin, esim. 10 m, 5 s.

    Tästä ainoat poikkeukset ovat asteen merkki ja anglosaksiset pituusmitat, esim. 3’ 9”.

    Äänestä

  • neuvokki kirjoitti:

    Opettelette laittamaan välilyönnin lukuarvon ja mittayksikön väliin, esim. 10 m, 5 s.

    Tästä ainoat poikkeukset ovat asteen merkki ja anglosaksiset pituusmitat, esim. 3’ 9”.

    En yleensä vähästä lannistu,mutta tämä kritiikki oli niin murskaava,että kyllä nyt jää vastailut muille.

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


*repii hiuksiaan päästään* kirjoitti:

Hei,

yritän ratkaista tehtävää, jossa auto ajaa 20m/s nopeudella, kunnes kuski huomaa auton B 40 metrin päässä ja alkaa hidastaa. Auto B (joka on pysähtynyt) alkaa samanaikaisesti kiihdyttää 2m/s2. Pitäisi ratkaista mikä auton a hidastuvuuden (eli neg. kiihtyvyyden) tulisi olla, jotta autot eivät törmäisi.

Aloitin laittamalla auton a kulkeman matkan Sa ja auton b kulkeman matkan Sb 40m yhtäsuuriksi, mutta jäin jumiin, koska en tunne loppunopeuksia enkä kohtaamiseen kuluvaa aikaa... Auttakaa hyvät ihmiset. Netti on täynnä vastaavia probleemoja, mutta sellaista en ole löytänyt, jossa molemmilla autoilla olisi kiihtyvyys eikä loppunopeuksia tai aikaa tunneta. Omat ajatukset alkavat jo pyöriä samoja ratoja...

Kiitos

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