Apua fysiikan tehtävään.

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Sylinteri (m=12kg) vierii kaltevaa tasoa, kaltevuuskulma 22 astetta. laske sylinterin painopisteen kiihtyvyys?

Sivut

Kommentit (25)

Vierailija

Vierimisessä on ne kolme yhtälöä:

a=alfa*r , alfa on kulmakiihtyvyys

I*alfa=Fu*r, I on hitausmomentti=1/2mr^2

ma=sin22*mg-Fu, Fu on kitkavoima

noista ratkeaa a

visti
Seuraa 
Viestejä6331
Liittynyt16.11.2009
orgasmatron
niin tässä ei tarvinu ottaa tuota kitkaa huomioon. unohtu mainita.



Tehtävässä oletetaan, ettei vierimisvastusta ole. Kitkaa siinä on sikäli, että kitka pyörittää sylinteriä. Siis pyörittää, mutta ei vastusta etenemistä. Jollei kitkaa olisi, sylinteri liukuisi pyörimättä.
Mölkhön yhtälöistä saat kitkan eliminoitua ja kiihtyvyys voidaan laskea.
Jos et Mölkhöfysiikkaa ymmärrä, voit laskea ehkä tutummin näin:
mgh = E(kin) + E(rot)
Tästä saat nopeuden mäen alla h:n avulla. Siinä h = s * sin(22), josta saat tason pituuden s. Nyt tasaisesti kiihtyvän liikkeen kaavoilla ratkeaa kiihtyvyys a.

Vierailija

Mölkhön linkistä löytyy todella selkeä esitys ja saadaan lopulliseksi ratkaisuksi simppeli kaava a = g·sinφ / 1,5. Mutta olisi parempi avata se fysiikan oppikirja ja hieman lukaista sieltä ja käyttää omaa päätään tehtävän ratkaisuun. Lihaksetkin surkastuu ellei niitä käytä.

Jorma
Seuraa 
Viestejä2350
Liittynyt27.12.2008
korant
Mölkhön linkistä löytyy todella selkeä esitys ja saadaan lopulliseksi ratkaisuksi simppeli kaava a = g·sinφ / 1,5. Mutta olisi parempi avata se fysiikan oppikirja ja hieman lukaista sieltä ja käyttää omaa päätään tehtävän ratkaisuun. Lihaksetkin surkastuu ellei niitä käytä.

Selkeä oli, mutta tehtävä nimeltä gallup jäi vähän kiusaamaan. Onko annettu ratkaisu oikein?

Vierailija

Minä sitä laskin voimien kautta ja vetosuuntaan vasemmalle lähtee, jos
cos(alfa) > r/R ,ja toiseen suuntaan jos cos(alfa) < r/R.
Sitten vielä empiirisesti kokeilin, mulla mitään jojoja ole, mutta melko täydellä lankarullalla, ja vaakasuoraan kun veti, niin itseen päin lähti, ja muuten poispäin.
Se jäi epäselväksi lähteekö mihinkään jos cos(alfa)=r/R. Ei taida lähteä.
(Voimayhtälöistä jos kuitenkin eliminoi vetovoiman F pois, niin silloin tulisi jostain syystä vaihtoehto en osaa sanoa, koska molemmissa tapauksissa tulee cos(alfa) > r/R)

Jorma
Seuraa 
Viestejä2350
Liittynyt27.12.2008
mölkhö
Minä sitä laskin voimien kautta ja vetosuuntaan vasemmalle lähtee, jos
cos(alfa) > r/R ,ja toiseen suuntaan jos cos(alfa) < r/R.
Sitten vielä empiirisesti kokeilin, mulla mitään jojoja ole, mutta melko täydellä lankarullalla, ja vaakasuoraan kun veti, niin itseen päin lähti, ja muuten poispäin.
Se jäi epäselväksi lähteekö mihinkään jos cos(alfa)=r/R. Ei taida lähteä.
(Voimayhtälöistä jos kuitenkin eliminoi vetovoiman F pois, niin silloin tulisi jostain syystä vaihtoehto en osaa sanoa, koska molemmissa tapauksissa tulee cos(alfa) > r/R)

Ajattelin, että täytyy tuntea kulman lisäksi myös molemmat säteet (tai niiden suhde). Jos esimerkissä ajatellaan r ja R tunnetuiksi, pitäisi myös voima suuntineen ajatella tunnetuksi.
Eihän siitä mitenkään käy ilmi, että säteet r ja R tunnetaan mutta vektori F on tuntematon.

Vierailija
Jorma
mölkhö
Minä sitä laskin voimien kautta ja vetosuuntaan vasemmalle lähtee, jos
cos(alfa) > r/R ,ja toiseen suuntaan jos cos(alfa) < r/R.
Sitten vielä empiirisesti kokeilin, mulla mitään jojoja ole, mutta melko täydellä lankarullalla, ja vaakasuoraan kun veti, niin itseen päin lähti, ja muuten poispäin.
Se jäi epäselväksi lähteekö mihinkään jos cos(alfa)=r/R. Ei taida lähteä.
(Voimayhtälöistä jos kuitenkin eliminoi vetovoiman F pois, niin silloin tulisi jostain syystä vaihtoehto en osaa sanoa, koska molemmissa tapauksissa tulee cos(alfa) > r/R)

Ajattelin, että täytyy tuntea kulman lisäksi myös molemmat säteet (tai niiden suhde). Jos esimerkissä ajatellaan r ja R tunnetuiksi, pitäisi myös voima suuntineen ajatella tunnetuksi.
Eihän siitä mitenkään käy ilmi, että säteet r ja R tunnetaan mutta vektori F on tuntematon.

Juu, ja säteiden suhteen ja voiman suunnan lisäksi myös maximi lepokitkakerroin olisi tiedettävä, muuten voi jäädä sutimaan pauikalleen eikä vieriä.
Vierimiseen riittävä kitkakerroin taas riippuu myös jojon painon ja vetovoiman suuruuden suhteesta, sen suunnan lisäksi eikä jojon hitausmomenttikaan ole ihan merkityksetön, sitäkään ei ole annettu.
Aika harvinaista, että tehtävä olisi loppuun asti ajateltu, useimmitenhan niissä jotain vaan oletetaan sitä varsinaisesti kertomatta ...
Joten kyllähän se annettu C on oikea vastaus gallup tehtävään.

Jorma
Seuraa 
Viestejä2350
Liittynyt27.12.2008
kuukle
.
Joten kyllähän se annettu C on oikea vastaus gallup tehtävään.

C on tietenkin oikea vastaus, mutta sulkeisiin lisätty huomautus voiman suunnasta on asiaton, koska se ei yksistään riittäisi.
Mitä vikaa vastauksessa D olisi? Kun ottaa huomioon lisäämäsi epävarmuudet olisi D tosiaan varteen otettava vaihtoehto.

Vierailija

Kuvan mukaisessa tapauksessa se lähtee selvästi vasemmalle eli voiman suuntaan. Jos voiman jatke osuu kosketuskohtaan jojo lähtee luisumaan eikä vierimään. Jos jatke osuu vasemmalle puolelle kosketuskohtaa se lähtee oikealle. Edellyttäen että voima on hillitty eikä tempaista jolloin jojo lähtee lentoon. Mielestäni siis oikea vastaus on A.
Vierintävastus on hyvin pieni joten vierittämiseen riittää myös pieni voima eikä kitkalla ole tässä juuri mitään merkitystä. Se määräisi tietenkin maksimikiihtyvyyden mutta sitä ei kysytä vaan kiihtyvyys voi olla erittäin pieni kunhan jojo vaan liikkuu.

Vierailija

katselin noita laskujani ja vastaus C on kyllä se oikea, koska jojo lähtee vedon suuntaan vierimään, jos cos(alfa) > r/R.
Toiseen suuntaan se ei lähde vierimään ollenkaan vaan luistaa, siis jos cos(alfa) < r/R. Mutta sitä kun juuri ei tiedetä, että onko se cos(alfa) suurempi kuin r/R, niin ei myöskään tiedetä vieriikö se vasempaan vai ei.
Lisätieto kulman suuruudesta vaaditaan.

Vierailija

Ei tarvita mitään lisätietoa koska kuvasta nähdään selvästi minne voiman jatke osuu eli kaikissa tilanteissa, oli voima kuinka suuri tai pieni hyvänsä tai kitka mitä tahansa jojo lähtee vierimään vasemmalle. Tietenkin jos voima on riittävän suuri se lähtee myös luisumaan mutta samalla kuitenkin myös vierii. Kun tehtävässä on annettu kuva, josta selviää suureiden suhteet riittävän selvästi, tulee mielestäni ratkaisu silloin antaa kuvan perusteella. Tehtävässähän ei kerrota että kulma voi olla mitä hyvänsä vaan on näytetty kuvana siten, että ratkaisu ei jää mitenkään tulkinnanvaraiseksi.

Vierailija

Jos se cos(alfa) < r/R, niin silloin voiman kulma on liian suuri, eli sen vetävän voiman pystykomponentti keventää jojoa liikaa, jotta vierimisehto myy*N > Fu enää täyttyisi. Mielestäni.

Vierailija

Eihän tuossa tarvitse jossitella kun kuvasta nähdään ettei se ole pienempi. Kuten edellä totesin, vierintäkitka on pieni ja voidaan unohtaa kokonaan. Näin ollen jojo luisuu vain silloin, kun cosα = r/R. Käytännössä tietenkin myös kun kulma on lähellä tuota ehtoa mutta tämä on nyt lähinnä teoreettinen. Mikä estää vierimisen kun cosα < r/R ? Vain jos vierimisvastus on riittävä mutta sehän on lähes olematon käytännössäkin.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat