Apua fysiikan tehtävään

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Eli tälläinen fysiikan tehtävä pitäisi ratkaista mutta en tiedä yhtään mistä lähteä liikenteeseen. Voisiko joku neuvoa miten lähteä ratkaisemaan tätä tehtävää?

Kuljettimella kuljetetaan huonekalutehtaan puujätettä 500 kg minuutissa siiloon, jonka suuaukko on 6,0 metriä korkeammalla kuin kuljettimen alaosa. Kuljetus tapahtuu tasaisella nopeudella. Liikettä vastustavat voimat ovat 420N. Kuljetin on 20 asteen kulmassa vaakatasoon nähden. Kuinka suuri on käyttömoottorin sähköteho, jos kokonaishyötysuhde on 80 % ?

Sivut

Kommentit (108)

Ertsu
Seuraa 
Viestejä6541
Liittynyt8.11.2007

500 kg/min. = 8,3 kg/s. 75/8,3 = 9,04. 9,04/6 = 1,5 hv = 1,1 kW
T.s. 8,3 kg/s 6 metrin korkeuteen = 1,1 kW. Hyötysuhteet vielä puuttuvat.
Äsh ! Tietysti toisin päin. 1,1 kW. Tuo on siis se teho, jolla 500 kg tavaraa minutissa siirtyy 6 m:n korkeuteen.

Tais mennä taas väärin päin. Siis 49,8 kgm/s = 0,664 hv = 0,49 kW

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005
Kovalski
Kuljettimella kuljetetaan huonekalutehtaan puujätettä 500 kg minuutissa siiloon, jonka suuaukko on 6,0 metriä korkeammalla kuin kuljettimen alaosa. Kuljetus tapahtuu tasaisella nopeudella. Liikettä vastustavat voimat ovat 420N. Kuljetin on 20 asteen kulmassa vaakatasoon nähden. Kuinka suuri on käyttömoottorin sähköteho, jos kokonaishyötysuhde on 80 % ?



Mitäköhän kohden tuo 420N on annettu? Jos hihnan nopeutta ei tiedetä, niin vähän vaikeaa on laskea liikettä vastustavien voimien osuus työstä...

Voit tietysti tehdä jonkin oletuksen, kuten että tuo on liikettä vastustava voima, kun 500 kg kulkee hihnalla alhaalta ylös tms...

Edit: vai olisiko tuossa tarkoitettu, että liikettä vastustava voima veisi sen 20% kokonaistehosta? Silloin tuo on laskettavissa. (ja aika tarkkaan 500 kg tavaraa on hihnalla kerrallaa tälläkin oletuksella pikaisesti laskettuna)

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Ertsu
Seuraa 
Viestejä6541
Liittynyt8.11.2007

Otetaans uudestaan. Hihna nostaa 500 kg tavaraa 6 m:n korkeuteen/min.
500 kg × 6m = 3000 kgm/min. 3000/60 = 50 kgm/s. = 0,666 hv = 0,49 kW

Nyt tais mennä lähemmäs totuutta. Hihnan kaltevuudella ei ole mitään merkitystä.

Hyötysuhteen kanssa sain 0,613 kW.
Äsh, kun täytyy korjailla moneen kertaan

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

P[W]=F[N] x v[m/s]

Minusta liikettä vastustavat voimat vain lisätään taakan aiheuttamaan voimaan. Eli taakkaa + liikettä vastustavaa voimaa nostetaan minuutissa ilmoitettu määrä. Ja jaetaan hyötysuhteella.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005
Paul M
P[W]=F[N] x v[m/s]

Minusta liikettä vastustavat voimat vain lisätään taakan aiheuttamaan voimaan. Eli taakkaa + liikettä vastustavaa voimaa nostetaan minuutissa ilmoitettu määrä. Ja jaetaan hyötysuhteella.




Niin, mutta tuota ei voi tehdä, jos ei tiedä joko sitä kuinka paljon tavaraa on hihnalla kerrallaan tai sitten tiedetä hihnan nopeus.

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Ertsu
Seuraa 
Viestejä6541
Liittynyt8.11.2007
bosoni
Paul M
P[W]=F[N] x v[m/s]

Minusta liikettä vastustavat voimat vain lisätään taakan aiheuttamaan voimaan. Eli taakkaa + liikettä vastustavaa voimaa nostetaan minuutissa ilmoitettu määrä. Ja jaetaan hyötysuhteella.




Niin, mutta tuota ei voi tehdä, jos ei tiedä joko sitä kuinka paljon tavaraa on hihnalla kerrallaan tai sitten tiedetä hihnan nopeus.

Ei tarvitse tietää hihnan nopeutta. Tai toisaalta olihan siinä vertikaalinopeus. 500 kg/min 6 m:n korkeuteen = 3000 kgm/min. Nuo tiedot riittävät tehon laskemiseen.

Vierailija
Kovalski
Eli tälläinen fysiikan tehtävä pitäisi ratkaista mutta en tiedä yhtään mistä lähteä liikenteeseen. Voisiko joku neuvoa miten lähteä ratkaisemaan tätä tehtävää?

Kuljettimella kuljetetaan huonekalutehtaan puujätettä 500 kg minuutissa siiloon, jonka suuaukko on 6,0 metriä korkeammalla kuin kuljettimen alaosa. Kuljetus tapahtuu tasaisella nopeudella. Liikettä vastustavat voimat ovat 420N. Kuljetin on 20 asteen kulmassa vaakatasoon nähden. Kuinka suuri on käyttömoottorin sähköteho, jos kokonaishyötysuhde on 80 % ?




Laske ensin mikä voima tarvitaan massan ylöshilaamiseen kyseistä nopeutta (P=E/t=dF/dt) potentiaalienergian avulla. Lisää liikettä vastustavat voimat jonka jälkeen käytä uudestaan edellistä kaavaa ja ratkaise lopputulos ottaen huomioon hyötysuhteen.

Vierailija

Ehkä selkeintä laskea kuorman nostamiseen tarvittava teho ja hihnan kitkavoimiin kuluva teho. Kitkavoimien teho voidaan laskea kitkavoiman ja hihnan nopeuden perusteella. Hihnasta on kuitenkin annettu vain korkeus ja kaltevuus ja nostettavasta kuormasta massavirta jolloin nopeutta ei voi ratkaista. Tarvitaan lisätietona joko hihnan nopeus tai massan määrä hihnan pituusyksikköä kohden. Bosoni taisi tuon jo todeta aiemmin.

Ertsu
Seuraa 
Viestejä6541
Liittynyt8.11.2007
korant
Ehkä selkeintä laskea kuorman nostamiseen tarvittava teho ja hihnan kitkavoimiin kuluva teho. Kitkavoimien teho voidaan laskea kitkavoiman ja hihnan nopeuden perusteella.

Olihan siinä ilmoitettu kokonaishyötysuhteeksi 80 %.
Hihnasta on kuitenkin annettu vain korkeus ja kaltevuus ja nostettavasta kuormasta massavirta jolloin nopeutta ei voi ratkaista. Tarvitaan lisätietona joko hihnan nopeus tai massan määrä hihnan pituusyksikköä kohden. Bosoni taisi tuon jo todeta aiemmin.

Ei tarvita. Vain tehoa kysyttiin tuossa tehtävässä. Ei voimaa.
Vanha tehon yksikkö hevosvoima on 1hv = 75 kgm/s ja tulee korkeuserosta. Hevosvoima nostaa 75 kg metrin korkeuteen sekunnissa.

Lisäys: Hevosvoima muuntuu kilowateiksi jakamalla se 1,36:lla.

Vierailija

Lasketaan ensin mekaaninen teho ja siitä hyötysuhteella sähköinen teho. Massan nostoon saatava teho voidaan laskea vaikka ei nyt hevosvoimia käytetä tietysti massavirran, nostokorkeuden ja painovoiman kiihtyvyyden g avulla. Mutta hihnan kitkavoiman teho P = F·v, jossa v = hihnan nopeus. Kyllä se tarvitaan eikä sitä voi ratkaista massavirrasta ellei tunneta massan jakautumaa hihnalle eli massaa/pituusyksikkö. Laskukaavat voi tietysti kirjoittaa mutta numerolaskuja ei voi suorittaa ellei oleta jotain arvoa hihnanopeudelle.
Niin, tuota liikettä vastustavaa voimaahan ei tarvita jos se tarkoittaa kuormasta johtuvaa voimaa mutta käsitin että tässä se tarkoittaa kuljetushihnan kitkavoimaa joka tulee siis kuorman lisäksi. Eihän tuommoinen kuljetin koskaan kitkaton ole.

Vierailija

Entäs jos lähdettäisiin liikkeelle energiaperiaatteesta:

E_moottori - W_kitka = E_potentiaali
Pt - Fs = mgh
Pt = mgh + Fs
P = (mgh + Fs)/t

Ja sitten lisäillään hyötysuhteet ja trigonometriset laskut.

Vierailija

Tuossa nyt vaan ei tiedetä minkä matkan hihna kulkee ajassa t. Jos oletetaan, että hihna etenee päästä päähän samassa ajassa (minuutissa) kuin tuo 500 kg kuljetetaan niin sitten onnistuu mutta se on silloin sama kuin hihnanopeuden oletus.

Ertsu
Seuraa 
Viestejä6541
Liittynyt8.11.2007
korant
Lasketaan ensin mekaaninen teho ja siitä hyötysuhteella sähköinen teho.

Tehtävässä mainittiin, että kokonaishyötysuhde on 80%, eikä vain sähköinen.
Massan nostoon saatava teho voidaan laskea vaikka ei nyt hevosvoimia käytetä tietysti massavirran,...

Tehtävässä ilmoitettiin massan nostoon käytettävä teho 500 kg minuutissa 6 metrin korkeuteen. Siis 500 kg/min × 6 m = 3000 kgm/min.
= 50 kgm/s. Se on suoraan tehon yksikkö ja sitä voit muunnella mielin määrin kilowateiksi tai hevosvoimiksi. Noston kaltevuudella ei ole mitään merkitystä. Vain korkeusero ratkaisee kuten veden pumppauksessa.
Eihän tuommoinen kuljetin koskaan kitkaton ole.

Ei olekaan, mutta jos järjestelmän kokonaishyötysuhteeksi ilmoitetaan 80 %, se sisältää myös kuljettimen kitkan.

Vierailija
korant
Tuossa nyt vaan ei tiedetä minkä matkan hihna kulkee ajassa t. Jos oletetaan, että hihna etenee päästä päähän samassa ajassa (minuutissa) kuin tuo 500 kg kuljetetaan niin sitten onnistuu mutta se on silloin sama kuin hihnanopeuden oletus.



Luultavasti tehtävässä oletetaan vastusvoimien vastustavan kuorman, ei hihnan liikettä.

Vierailija
Imperator

Luultavasti tehtävässä oletetaan vastusvoimien vastustavan kuorman, ei hihnan liikettä.

Mutta silloin se olisi tarpeeton voima tehtävän ratkaisun kannalta. Voihan olla, että se on annettu hämäykseksi. Hieman vaikea arvata kummasta on kyse, eli onko yksi lähtöarvo liikaa vai yksi lähtöarvo liian vähän. Mutta tuommoinen kitkavoima tuohon kyllä kuuluisi lisätä.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat