18 svar
109 visningar
Mussen är nöjd med hjälpen
Mussen 201
Postad: 3 aug 2023 11:28

En stålkula faller lodrätt mot en stålplatta,

Hej! Jag har fastnat på denna fråga. Jag fattar inte vad det är som man ska/kan göra. Några tips? 

Tack på förhand!

Bubo 7010
Postad: 3 aug 2023 11:32

Acceleration är hastighetsändring delat med tid.

Mussen 201
Postad: 3 aug 2023 11:48

Ja det kan jag :) Men jag fattar inte hur man får fram hastighetsändringen... Det är ju samma hastighet både för och efter... Eller? 

Bubo 7010
Postad: 3 aug 2023 11:52

Nej, det är samma fart men olika hastigheter. Fart har ett värde, hastighet har ett värde och en riktning.

Jämför att köra 100 km/h med bilen (samma fart) men norrut eller söderut (olika hastighet).

 

Hur förändras vertikala hastigheten? Hur förändras horisonella hastigheten? Vad blir totala ändringen?

Bubo 7010
Postad: 3 aug 2023 11:57

Apropå bilen: Den där mätaren i bilen mäter naturligtvis fart och inte hastighet. Därför borde den kallas fartmätare och absolut INTE "hastighetsmätare".

På engelska kallas den ibland speedometer (korrekt) men aldrig velocity meter.

Mussen 201
Postad: 3 aug 2023 13:05
Bubo skrev:

Nej, det är samma fart men olika hastigheter. Fart har ett värde, hastighet har ett värde och en riktning.

Jämför att köra 100 km/h med bilen (samma fart) men norrut eller söderut (olika hastighet).

 

Hur förändras vertikala hastigheten? Hur förändras horisonella hastigheten? Vad blir totala ändringen?

Om man kör 100 km/h norrut och sen vänner man och kör 100 km/h söderut, då blir den totala ändringen -200 km/h? Eller? 

Mussen 201
Postad: 3 aug 2023 13:06

Eller kanske inte -200 km/h, bara 200 km/h

Bubo 7010
Postad: 3 aug 2023 13:58

Det är kanske bättre att prata om ökning än bara ändring.

I fallet med bilen blir ökningen av hastigheten söderut lika med 200 km/h.

Ökningen av hastigheten norrut blir lika med -200 km/h.

 

För att det här ska gå lätt att räkna på behöver man definiera en riktning som positiv. Norrut eller söderut kvittar, bara man räknar med "positiv" åt samma håll genom hela sin lösning.

Detsamma gäller problemet med stålkulan. Jag skulle välja att kalla riktningarna så här:

Åt höger i figuren skulle jag kalla positiv x-led.
Uppåt i figuren skulle jag kalla positiv y-led.

Mussen 201
Postad: 3 aug 2023 14:19

Så i fallet med kulan; den faller nedåt med 3,6 m/s och sen skjuts åt höger med 3,6 m/s.

Men hur beräknar man en ändring i hastigheten när det gäller en ändring i hastighetens riktning?

Bubo 7010
Postad: 3 aug 2023 14:22

Beräkna först x-led och y-led separat.

Mussen 201
Postad: 3 aug 2023 14:25

Förändring i x led = +3,6 m/s
Förändring i y led = -3,6 m/s

Hela förändringen förändring v = sqrt((-3,6)^2 + 3,6^2) = 5,09 m/s

Och sen delar man med 80 mikrosekunder och får svaret?

Bubo 7010
Postad: 3 aug 2023 14:28 Redigerad: 3 aug 2023 14:30
Mussen skrev:

Förändring i x led = +3,6 m/s
Förändring i y led = -3,6 m/s

Nja, ... men hellre

Ökning i x led = +3,6 m/s
Ökning i y led = -3,6 m/s

Hela förändringen förändring v = sqrt((-3,6)^2 + 3,6^2) = 5,09 m/s

Och sen delar man med 80 mikrosekunder och får svaret?

Ja, eftersom det är medelaccelerationen man frågar efter.

Kan du också svara på vilken riktning accelerationen har?

 

Edit: Råkade trycka svar för tidigt, ändrade sedan.

Mussen 201
Postad: 3 aug 2023 14:35

Borde väl vara vinkelrätt mot plattan eftersom hastigheten var lodrätt sen blev den vågrätt?

Bubo 7010
Postad: 3 aug 2023 15:27

Först en korrigering: Hastigheten åt höger ökar ju, så även ökningen i y-led är positiv.

 

Accelerationens riktning är vinkelrätt mot plattan, men inte av den anledning du skriver. Vi har räknat ut accelerationen i x-led (3.6 m/s / 0.000080s) och i y-led (lika stor). Summan av dessa blir en vektor riktad uppåt och åt höger, och det råkar bli precis vinkelrätt mot plattan.

Mussen 201
Postad: 3 aug 2023 15:51

Kan man säga att om hastigheten innan och efter en stöt är lika, men riktningen ändrar 90o, då är accelerationens riktning alltid vinkelrät mot punkten där hastighetsändringen skedde?

Laguna Online 28650
Postad: 3 aug 2023 15:55

Vinkelrät mot en punkt kan man inte säga, men jag tror du menar vinkelrät mot ytan där hastighetsändringen skedde, och det verkar stämma (om du säger "är lika stor", inte bara "är lika").

Mussen 201
Postad: 3 aug 2023 15:56

Ja precis! Tack för hjälpen Bubo och Laguna!

Mussen 201
Postad: 3 aug 2023 15:59 Redigerad: 3 aug 2023 16:00

Jag har en till fråga... Skulle man också kunna konstatera att i uppgiftens fall så ligger plattan snett nedåt med 45o?

Laguna Online 28650
Postad: 3 aug 2023 16:09

Normalt ja, men man kan kanske föreställa sig en platta som är konstruerad så att den skickar iväg studsande saker åt ett annat håll utan att de förlorar rörelseenergi.

Svara Avbryt
Close