Apua yliopiston fysiikan viimevuotiseen valintakoetehtävään.

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Tällainen osui tielle valmistautuessa.
Hämyn siitä tekee se, että vaikuttaa kuin kohdille a-c pyydettäisiin vastaukseksi lukuarvoja, mutta lähtöarvoja on niin niukasti että vastauksiksi voi saada vain lausekkeet kysytyille suureille. Eli: onko vastaukset tarkoitus antaa lausekkeina vai jääkö multa nyt jotain huomaamatta?

Sivut

Kommentit (17)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005

Kyllä tuosta saa lukuarvot ulos. Tietysti tarvitset putoamiskiihtyvyyttä, mutta se ja muut tavallisimmat luonnonvakiot oletetaan tuolla tasolla tunnetuksi.

Aloita sen kuvan piirtämisestä.

salai
Seuraa 
Viestejä7264
Liittynyt17.3.2005

Eikös tuosta voi ihan päässä laskea maksimivoiman, jolla veturi voi vääntää pyöriä niiden lipsahtamatta?

Mitä tahansa edellä esitetyistä väitteistä saa epäillä ja ne voidaan muuttaa toisiksi ilman erillistä ilmoitusta. Kirjoittaja pyrkii kuitenkin toimimaan rehellisesti ja noudattamaan voimassa olevia lakeja.

Vierailija

Niin niin, mutta kun tosta muodostaa pyörimisen liikeyhtälön vetäville pyörille
F*r-Fµ0*r=J*a/r
,niin pitäisi tietää ton vetävien pyörien hitausmomentti J ja massa.

Koko systeemin etenemisen liikeyhtälössä
F+Fµ0=m(kok)*a
tuntemattomia on tuo kok.voima F ja se kiihtyvyys a.

Vai onko tähän joku toinen ratkaisumalli mitä mä en jostain syystä löydä?

Vierailija
Hentricks
Niin niin, mutta kun tosta muodostaa pyörimisen liikeyhtälön vetäville pyörille
F*r-Fµ0*r=J*a/r
,niin pitäisi tietää ton vetävien pyörien hitausmomentti J ja massa.

Koko systeemin etenemisen liikeyhtälössä
F+Fµ0=m(kok)*a
tuntemattomia on tuo kok.voima F ja se kiihtyvyys a.

Vai onko tähän joku toinen ratkaisumalli mitä mä en jostain syystä löydä?


Idiootti......

Käytä aivojasi, ennen kuin alat foorumeilla kysellä tyhmiä.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005
Hentricks
Niin niin, mutta kun tosta muodostaa pyörimisen liikeyhtälön vetäville pyörille
F*r-Fµ0*r=J*a/r
,niin pitäisi tietää ton vetävien pyörien hitausmomentti J ja massa.

Niin joo. Pyörien hitausmomentin voi olettaa merkityksettömän pieneksi. Särmä kaveri vielä kirjoittaa oletuksen tehtävään.

Jos nyt oletetaan, että pyörä on keskimäärin 60 mm paksu ja halkaisijaltaan 1500 mm, ja että vetopyöriä on 6 (tuo massa ja kitkapainon matala osuus viittaa höyryveturiin, jolloin nuo ovat oikealla hehtaarilla), pyörien massa on vain 5 t.

salai
Seuraa 
Viestejä7264
Liittynyt17.3.2005

Jospa sä oot vaan liian fiksu yliopistoon?

Kirjoittele mieluummin omia teorioita veturin pyörien hitausmomenteista foorumeille ja lupaa 1000 eken palkintoja niille, jotka osoittaa ne vääriksi.

Vihjeeksi: Puh, puh, puh . . . sanoo höyryveturi.

Mitä tahansa edellä esitetyistä väitteistä saa epäillä ja ne voidaan muuttaa toisiksi ilman erillistä ilmoitusta. Kirjoittaja pyrkii kuitenkin toimimaan rehellisesti ja noudattamaan voimassa olevia lakeja.

Vanha jäärä
Seuraa 
Viestejä1557
Liittynyt12.4.2005

Mitähän olet oikein ajatellut? Junaan kohdistuvat ilmiselvästi seuraavat voimat:

1. Junaa kiihdyttävä kitkavoima, joka on tietysti vetävien pyörien normaalivoima N kerrottuna vaikuttavalla kitkakertoimella µ.

2. Newtonin lain mukainen hitausvoima.

Nämä kaksi voimaa ovat tasapainossa, mistä ehdosta kiihtyvyys voidaan ratkaista.

Vanha jäärä

Vierailija
Vanha jäärä
Nämä kaksi voimaa ovat tasapainossa, mistä ehdosta kiihtyvyys voidaan ratkaista.

Ongelmahan oli ettei ollut riittävästi tietoja hitausvoiman laskemiseen. Missä asiassa kysyjä on periaatteessa oikeassa. Mutta käytännössä ottaa aivan liikaa huomioon.

Sitä kuuluisaa fysikaalista intuitiota kannattaa joskus käyttää. Kuten Neutroni totesi niin tässä tapauksessa pyörien hitausmomentit ovat merkityksettömän pienet. Voi hetken miettiä niitä pyörien kokoja ja arvioida kuinka paljon ne vaikuttavat.

Oletko kenties suuntautumassa teoreettiseen fysiikkaan?

salai
Seuraa 
Viestejä7264
Liittynyt17.3.2005

Mitä merkitystä niillä pyörien hitausvoimilla ylipäätänsä on?

Maksimi kiihtyvyys saavutetaan juuri ja juuri pitävillä pyörillä, mikä voidaan laskea noista annetuista arvoista yksinkertaisesti. Osa veturin tehosta tietysti kuluu noitten pyörien kiihdyttämiseen, mutta koska veturin tehoa ei annettu voidaan se ajatella "tarpeeksi suureksi", jotta tarvittaessa saataisiin pyörät lipsumaankin.

Mitä tahansa edellä esitetyistä väitteistä saa epäillä ja ne voidaan muuttaa toisiksi ilman erillistä ilmoitusta. Kirjoittaja pyrkii kuitenkin toimimaan rehellisesti ja noudattamaan voimassa olevia lakeja.

Vierailija
Vanha jäärä

...
2. Newtonin lain mukainen hitausvoima.

Nämä kaksi voimaa ovat tasapainossa, mistä ehdosta kiihtyvyys voidaan ratkaista.




Nusnus, mutta Newtonin mekaniikka ei käsittele mitään hitausvoimia eikä tasapainoyhtälöitä. Newtonin mukaan kappale ei välttämättä ole tasapainossa, vaan se voi olla epätasapainossa siten, että se toteuttaa liikeyhtälöt.

Hitausvoima-ajattelutavan takana on ihan toinen herra kuin Newton. Kyseessä on d'Alembert:
http://en.wikipedia.org/wiki/D%27Alembert%27s_principle


d'Alembert's Principle of inertial forces

d'Alembert showed that one can transform an accelerating system into an equivalent static system by adding the so-called "inertial force" and "inertial torque" or moment. The inertial force must act through the centre of mass and the inertial torque can act anywhere. The system can then be analysed exactly as a static system subjected to this "inertial force and moment" and the external forces.

Vanha jäärä
Seuraa 
Viestejä1557
Liittynyt12.4.2005

Tehtävässä on jätetty pois paljon muitakin tekijöitä kuin vain pyörien inertia. Todennäköisesti paljon suurempia poisjätettyjä tekijöitä ovat pyörien vierintävastus, laakereiden vastukset, ilmanvastus jne.

Yleensäkin kannattaa miettiä tehtäviä käytännön kannalta, eli millä on vaikutusta, millä taas ei.

Vanha jäärä

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005
iisti
Formuloista joku sanoi että maksimikiihtyvyys oli 107% pidosta. Johtuuko siis kumin ominaisuuksista tms.?

Mitähän tuollakin tarkoitetaan. Luultavasti efektiivistä kitkakerrointa. Kilparenkailla se voi muistaakseni olla jopa 1,5, koska ne tehdään asfaltin makroskooppisiin epätasaisuuksiin pureutuvasta ja normaalissa käyttölämpötilassa liiman lailla alustaan takertuvasta kumiseoksesta.

Vierailija
Neutroni
iisti
Formuloista joku sanoi että maksimikiihtyvyys oli 107% pidosta. Johtuuko siis kumin ominaisuuksista tms.?



Mitähän tuollakin tarkoitetaan. Luultavasti efektiivistä kitkakerrointa. Kilparenkailla se voi muistaakseni olla jopa 1,5, koska ne tehdään asfaltin makroskooppisiin epätasaisuuksiin pureutuvasta ja normaalissa käyttölämpötilassa liiman lailla alustaan takertuvasta kumiseoksesta.

Kyl ja sen renkaan pinta on startissa sen 80° lämmin ni kyl ottaa kiinni nätisti

salai
Seuraa 
Viestejä7264
Liittynyt17.3.2005
Vanha jäärä
Tehtävässä on jätetty pois paljon muitakin tekijöitä kuin vain pyörien inertia. Todennäköisesti paljon suurempia poisjätettyjä tekijöitä ovat pyörien vierintävastus, laakereiden vastukset, ilmanvastus jne.

Yleensäkin kannattaa miettiä tehtäviä käytännön kannalta, eli millä on vaikutusta, millä taas ei.

Tarkennus: Tehtävässä nimenomaan mainitaan, ettei pyörien vierintävastusta tarvitse ottaa huomioon.

Mitä tahansa edellä esitetyistä väitteistä saa epäillä ja ne voidaan muuttaa toisiksi ilman erillistä ilmoitusta. Kirjoittaja pyrkii kuitenkin toimimaan rehellisesti ja noudattamaan voimassa olevia lakeja.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat