Apua fysiikan tehtävän kanssa?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

En millään osaa ratkaista tällaista näinkin alkeellista tehtävää

Ammus ammutaan 35 asteen kulmassa nopeudella 90m/s.
a. laske ammuksen vauhti 2,5s kuluttua ampumisesta
b.laske ammuksen etäisyys laukaisupaikasta 2,5s kuluttua ampumisesta
c.laske ammuksen lakikorkeus

Vastausten pitäisi olla a. 79m/s b. 210m ja c. 140m

Osaako joku auttaa? Ensisijaiseti tuo a kohta! Omat aivot menny jo aivan totaalisesti solmuun eikä tuu mitään
Kiitos !

Sivut

Kommentit (19)

Opettaja
Seuraa 
Viestejä1983
Liittynyt22.7.2011

Nopeuden vaakakomponentti on v0cos lähtökulma, pystykomponentti v0sin lähtökulma - gt.
Nopeuden suuruus saadaan Pythagoraan lauseella.
Tämä on kyllä aiheesta aivan peruslasku, joten ei pitäisi kyllä tuottaa vaikeuksia.

Vierailija

Kysy vain jos jokin jäi hämäräksi. On vaikea hahmottaa mikä olisi vaikeaa ja mikä helppoa kun itse opiskelin näitä juttuja sen verran pitkän aikaa sitten

Harmi ettei tässä voi piirtää kuvia.
Nojoo, tosiaan jos piirrät siitä kuvan niin laitapa nopeusvektori niin, että siinä on y-akselin suuntaista nopeutta ja x-akselin suuntaista nopeutta.

Siihen x-akselin suuntaiseen nopeuteen ei vaikuta gravitaatio, joten voit laskea mitä tapahtuu y-suuntaiselle nopeudelle.

Y-suuntainen nopeus on juurikin tuo sin(35)*V

( Voi johtaa siitä että sin(35)=Vy/V )

Lisäksi X-suuntainen nopeus on cos(35)*V

Voit merkitä esimerkiksi että:

Vy = sin(35) * V = sin(35) * 90m/s

ja

Vx=cos(35) * V = cos(35) * 90m/s

Vy on siis y-suuntainen nopeus
Vx on x-suuntainen nopeus

Kiihtyvyys on sellainen juttu että se kiihdyttää/hiljentää nopeutta.

Siis kaavasta:

Vy = sin(35) * 90m/s - g * 2.5s

saadaan uusi Vy. Eli mitä y-suuntainen nopeus on 2.5 sekunnin päästä!

Mutta emmehän halunneet laskea tuota Vy:tä vaan v.

Vy, Vx ja V muodostavat suorakulmaisen kolmion

No sitten pyöritetään pythagoran lausetta:

V'²=Vy² + Vx² = (sin(35) * 90m/s - g * 2.5s)² + (cos(35) * 90m/s)²)

Ja tuo x-suuntainen nopeus, Vx, on tietenkin säilynyt vakiona!

Siis uusi V (merkitään sitä vaikka V':lla) on:

V'²=( sin(35) * 90m/s - g * 2.5s )² + ( cos(35) * 90m/s )²

Tässä siis pythagoran lause.

Otetaan neliöjuuri:

V' = √ ( sin(35) * 90m/s - g * 2.5s)² + ( cos(35) * 90m/s )² )

Tuo g:hän on gravitaatiokiihtyvyys eli 9.81m/s²

Vastaukseksi tulee:

V'=78.55 m/s

Eli noin: 79m/s

Vierailija

Iso kiitos vastauksista! Jankkasin ja jankkasin niin kauan että nyt osaan varmasti ratkaista tuollaiset tehtävät lopun ikäni!
Tiedän että suurimalle osalle täällä liikkuvista nämä meikäläisen laskut on aika alkeellisia mutta ihanaa kun joku vaivautuu auttamaan !
Tästä päästäänkin jo sitten seuraavaan ongelmaan mihin tyssässi aivan totaalisesti!
Eli:
"Luistelija etenee vaakasuoralla jäällä nopeudella 10km/h. Hänen nopeutensa pienenee kitkan vaikutuksesta 20m:n matkalla arvoon 5km/h. Kuinka suuri on kitkakerroin."

Jotenkin tuntuu että osaisin laskea tämän helposti jos olisi massa kerrottu..Mutta tässä vaiheessa olen jo niin sekaisin että en enää edes tiedä tuleeko tässä käyttää mitään voimia vai kenties jotain energia juttuja? Anteeksi taas tietämättömyyteni, tämäkin varmaan aika simppeli peruslasku, mutta jostain syystä lähden aina monimutkaistamaan kaiken :/

Vierailija
niiju
Iso kiitos vastauksista! Jankkasin ja jankkasin niin kauan että nyt osaan varmasti ratkaista tuollaiset tehtävät lopun ikäni!
Tiedän että suurimalle osalle täällä liikkuvista nämä meikäläisen laskut on aika alkeellisia mutta ihanaa kun joku vaivautuu auttamaan !
Tästä päästäänkin jo sitten seuraavaan ongelmaan mihin tyssässi aivan totaalisesti!
Eli:
"Luistelija etenee vaakasuoralla jäällä nopeudella 10km/h. Hänen nopeutensa pienenee kitkan vaikutuksesta 20m:n matkalla arvoon 5km/h. Kuinka suuri on kitkakerroin."

Jotenkin tuntuu että osaisin laskea tämän helposti jos olisi massa kerrottu..Mutta tässä vaiheessa olen jo niin sekaisin että en enää edes tiedä tuleeko tässä käyttää mitään voimia vai kenties jotain energia juttuja? Anteeksi taas tietämättömyyteni, tämäkin varmaan aika simppeli peruslasku, mutta jostain syystä lähden aina monimutkaistamaan kaiken :/




Tämän voi tehdä sekä voimilla/kiihtyvyyksillä että työperiaatteella. Työperiaatteella asia lienee helpoin. Ei pidä myöskään mennä sekasisin siitä, että massa puuttuu; silloin lasket laskut pelkillä kirjaimilla loppuun asti, ja hyvällä tuurilla jossain vaiheessa se massa saadaankin supistettua pois.

(Pakollinen alkuhöpinä YO-kirjoituksia varten: oletetaan, että ilmanvastus on merkityksetön ja että luistelija on kuution muotoinen)

Luistelijaan kohdistuu siis kitkavoima F[size=85:3ect0gn6]μ[/size:3ect0gn6] = μN. Koska luistelija ei liiku pystysuunnassa, Newtonin ykkösestä: mg - N = 0 ja N = mg. Kitkavoima tekee hidastuksen aikana työn W = F[size=85:3ect0gn6]μ[/size:3ect0gn6]s, jonka suunta on vastakkainen luistelijan liikesuunnalle. Työ menee luistelijan liike-energian E = ½mv² pienentämiseen.

Keskeistä on siis ymmärtää mitä kysytään ja mitä lakeja tässä voi käyttää. Kun kaikki on kasassa, voi alkaa ratkaisemaan.

Opettaja
Seuraa 
Viestejä1983
Liittynyt22.7.2011

Juuu perusjuttu on, mutta hienoa, kun yrität ymmärtää. Moni varmaan laskee, jopa oikein, mutta ei haaskaa sekuntiaakaan sen miettimiseen, mistä on kyse.

Massa kyllä on tässä mukana, mutta se supistuu pois.
(Ei pitäisi paljon haitata, onko massa m vai 2,0 kg; m:llä on jopa helpompi laskea.)

Energiahan tässä säilyy, hienommin sanottuna kyseessä on työperiaate.

Eli työ = liikeenergian muutos (1/2mv^2: n erotus ; v metreinä sekunnissa).

Työ on Fs = kitkakerroin* mg*s

Tuosta sitten ratkaiset kitkakertoimen.

(Oikeasti tuossa on negatiiviset työt ja muutokset, mutta näillä merkeillä kikkailu on kyllä vähän liiallista säätöä.)

Kannattaisi muuten heti alkuun opetella laskemaan symboleilla (kirjaimilla) ja sijoitella lukuarvot vasta lopuksi.

Vierailija

Kiitos kaikille avusta pääsin jo hyvin alkuun (luulisin!) Mutta ei vain aukea.. :/ Saako jonkun kädestä pitäen-step by step-version kun aina menee ohi nuo kaavojen pyörittelyt. Siitä varmaan johtuukin minun kohdallani suurin osa näistä ongelmista..Haluisin oppia ja nimenomaan ymmärtää kaiken sen kaavanpyörittelyn ja soveltamiset että jos löytyy jotain vinkkiä miten siitä pääsee jyvälle niin sekin on tervetullutta

Vierailija

Työ määritellään voiman ja kappaleen kulkeman matkan tulona: W = Fs. Jos voima on kuitenkin vastakkaissuuntainen kappaleen kulkusuunnalle, täytyy eteen laittaa miinusmerkki.

Kappaleen paino tarkoittaa siihen kohdistuvaa painovoimaa: G = mg

Energia on systeemille ominainen asia. Esimerkiksi liikkuvalla kappaleella on liike-energiaa, pudotettavalla kappaleella potentiaalienergiaa. Energia voi muuttua muodoista toiseen tai kulua työnä. m-massaisen kappaleen liike-energia eli kineettinen energia on E = ½mv² ja sitä voi kasvattaa tekemällä kappaleeseen työtä liikesuuntaan ja pienentää tekemällä kappaleeseen työtä liikesuuntaa vastaan.

Kitkavoima on F[size=60:27cu44rr]μ[/size:27cu44rr] = μN, missä μ on pinnan (liike)kitkakerroin ja N on pinnan kappaleeseen kohdistama tukivoima. Tässä tapauksessa kappaleeseen kohdistuu voima G, samalla voimalla se painaa maata ja yhtäsuurella mutta vastakkaissuuntaisella voimalla N = -G maa painaa kappaletta (Newtonin III). Siis N = mg.

(Toinen perustelu: kappale on pystysuorassa suunnassa tasapainossa, siihen kohdistuvien voimien summa on nolla. ΣF = 0 ja N + mg = 0 ja N - mg = 0 ja N = mg.)

Nyt on kaavat kasassa. Työperiaate on seuraavannäköinen:
W = ΔE

W on systeemiin tehty työ ja ΔE on kappaleen liike-energian muutos. Piirrä kuva. Sovitaan vaikka että luistelija liikkuu oikealle koko ajan (piirrä luistelijan pään päälle liikesuuntaa kuvaava nuoli oikealle) ja että häneen kohdistuva kitkavoima osoittaa vasemmalle. Painovoima alas ja pinnan tukivoima ylös.

Liike-energian muutos on uusi liike-energia miinus vanha liike-energia eli ΔE = ½mv[size=60:27cu44rr]uusi[/size:27cu44rr]² - ½mv[size=60:27cu44rr]vanha[/size:27cu44rr]² = ½m(v[size=60:27cu44rr]uusi[/size:27cu44rr]² - v[size=60:27cu44rr]vanha[/size:27cu44rr]²).

Kitkavoiman tekemä työ on W = -F[size=60:27cu44rr]μ[/size:27cu44rr]s = -μNs = -μmgs. Huomaa, että voiman suunta on vasemmalle kun kappale liikkuu oikealle: tämän vuoksi käytetään miinusmerkkiä.

Merkitään nyt yhtäsuuriksi.
-μmgs = ½m(v[size=60:27cu44rr]uusi[/size:27cu44rr]² - v[size=60:27cu44rr]vanha[/size:27cu44rr]²)

Nyt m lähtee pois jakamalla. Poistetaan vielä miinus vaihtamalla oikean puolen merkit.

μgs = ½(v[size=60:27cu44rr]vanha[/size:27cu44rr]² - v[size=60:27cu44rr]uusi[/size:27cu44rr]²) | Ratkaistaan kitkakerroin.

μ = (v[size=60:27cu44rr]vanha[/size:27cu44rr]² - v[size=60:27cu44rr]uusi[/size:27cu44rr]²) / (2gs)

Vanha nopeus on siis 10 km/h = (10/3,6) m/s
Uusi nopeus on 5 km/h = (5/3,6) m/s
g = 9,81 m/s² (ollaan maapallolla)
s = 20 m

μ = n. 0,015

Konsulttipalkkio tulee varmaan perässä?

Ps. Opettajan neuvo miinusmerkkien ohittamisesta on hyvä ja helpottaa ymmärtämistä. Halusin kuitenkin tehdä tämän omalla tavallani.

tamdin
Seuraa 
Viestejä53
Liittynyt22.4.2012

Terve , mites tämä? jäin vähän jumiin.

Jäästä irtoaa palanen, joka liukuu 5,0m matkan ja putoaa sitten räystään reunalta maahan. Katon kaltevuus on 12 astetta, kitkakerroin jään ja katon välillä on 0.082.
a) Kuinka suuri on jääkimpaleen nopeus räystäällä?
b) Jääkimpale putoaa 6,2 metrin päähän suoraan räystään reunan alapuolella olevasta pisteestä. Kuinka korkealla maanpinnasta räystään reuna on?

a) kohdan osasin, sain nopeudeksi V=3,5 m/s , ( räystään reunalla)

mutta sitten b) on jokseekin hankala..

Vierailija

Jaa laskemasi nopeus pysty- ja vaakakomponenttiin. Vaakanopeus oletetaan vakioksi (ei ilmanvastusta) joten siitä saat ajan. Sitten vaan pystynopeuden ja painovoiman kiihtyvyyden perusteella lasket korkeuden.

tamdin
Seuraa 
Viestejä53
Liittynyt22.4.2012

aah nice, ajatus oli sama kyllä, mut joku meni vikaan kiitos.

Jos aikaa on niin tässä ois toinen:

Sylinteri pääsee kiertym'ään lähes kitkattomasti vaakasuoran kiinteän akselin ympäri. Kappale on nostettu sylinterin ympärikierretyn vaijerin varassa h=1,7m korkeudelle lattiasta. Systeemi lähtee levosta liikkelle. Kuinka suurella nopeudella kappale törmää lattiaan? Sylinterin massa on 75kg ja kappaleen massa 120kg.

T=langan tukivoima
Ma= momentti
Ja=hitausmomentti

Eli kappaleen voimat G-T=ma . G=1,226kN

Sylinterin voimat

Ma = Fr ( voiko F olla pelkästään sylinteristä lähtevä T langan tukivoima?)
Ja=1/2 m*r^2

enempää en oo oikeen saanu koska sädettä en saanu supistettua mitenkään

Vierailija
tamdin
aah nice, ajatus oli sama kyllä, mut joku meni vikaan kiitos.

Jos aikaa on niin tässä ois toinen:

Sylinteri pääsee kiertym'ään lähes kitkattomasti vaakasuoran kiinteän akselin ympäri. Kappale on nostettu sylinterin ympärikierretyn vaijerin varassa h=1,7m korkeudelle lattiasta. Systeemi lähtee levosta liikkelle. Kuinka suurella nopeudella kappale törmää lattiaan? Sylinterin massa on 75kg ja kappaleen massa 120kg.

T=langan tukivoima
Ma= momentti
Ja=hitausmomentti

Eli kappaleen voimat G-T=ma . G=1,226kN

Sylinterin voimat

Ma = Fr ( voiko F olla pelkästään sylinteristä lähtevä T langan tukivoima?)
Ja=1/2 m*r^2

enempää en oo oikeen saanu koska sädettä en saanu supistettua mitenkään


Tuossa se voimien avulla nyt kuitenkin on:
http://aijaa.com/0060410136555

tamdin
Seuraa 
Viestejä53
Liittynyt22.4.2012

skOh : Millä perusteella arvioit mun perustiedot/taidot, että onko vaikea vai helppo _minulle_?

Jaa energiaperiaattesta, niin onko mitää vinkkiä miten kannattais lähestyy tehtävää joko voimien avulla vai energiaperiaatteella? Energiaperiaatteesta kuulin/opettelin ensimmäistä kertaa reilu viikko sitte.

mölkhö: thänks! tuota m2 * a = m2 *g - T , en oikeen hiffannu mistä se tulee

Vierailija

Merkitse loppunopeutta v:llä, määritä putovan massan ja pyörivän telan liike-enrgiat ja merkitset samaksi kuin potentiaalienergian muutos. Huomaat että r supistuu pois ja ratkaiset v:n

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat