2 svar
156 visningar
AlvinB är nöjd med hjälpen
AlvinB 4014
Postad: 21 sep 2020 21:46

Ring glider längs triangelformad ståltråd

Hej!

Jag sitter och klurar på följande problem.

Jag har tänkt så här:

Låt A=ACA=AC, B=ABB=AB och C=BCC=BC. Ringen kommer att accelerera längs AA och BB med någon andel av tyngdkraften. Låt då a1a_1 vara accelerationens belopp längs BB och a2a_2 vara accelerationens belopp längs AA.

Tiden tt det tar för ringen att glida ner för BB får jag till:

a1t22=Bt=2Ba1\dfrac{a_1t^2}{2}=B\Rightarrow t=\sqrt{\dfrac{2B}{a_1}}

Tiden t1t_1 det tar för ringen att glida ner för AA får jag på samma sätt till:

t1=2Aa2t_1=\sqrt{\dfrac{2A}{a_2}}

Hastigheten ringen har när den glidit längs AA blir då

v=a2t1=a22Aa2=2Aa2v=a_2t_1=a_2\sqrt{\dfrac{2A}{a_2}}=\sqrt{2Aa_2}

Eftersom hastigheten är oförändrad längs CC är tiden t2t_2 det tar för ringen att färdas längs CC lika med

t2=Cv=C2Aa2t_2=\dfrac{C}{v}=\dfrac{C}{\sqrt{2Aa_2}}.

Då båda vägarna tar lika lång tid är t1+t2=tt_1+t_2=t, vilket är ekvivalent med

C2Aa2+2Aa2=2Ba1\dfrac{C}{\sqrt{2Aa_2}}+\sqrt{\dfrac{2A}{a_2}}=\sqrt{\dfrac{2B}{a_1}}

Detta ger CC som

C=2AB·a2a1-2AC=2\sqrt{AB\cdot\dfrac{a_2}{a_1}}-2A

Men här kör jag fast. Jag har ingen aning om förhållandet mellan a2a_2 och a1a_1. Kan jag ta reda på det, eller har jag bara krånglat till det?

Ture 9881 – Livehjälpare
Postad: 21 sep 2020 22:02 Redigerad: 21 sep 2020 22:13

Har du tänkt på att hastigheten när ringen når B via AB är lika stor som när ringen når C och B  via AC? (eftersom den förlorar lika mkt potentiell energi i bägge fallen)

Du räknade ut ett uttryck för v2 gör samma för v1, sätt uttrycken lika så får du ett uttryck för kvoten mellan acc. Kan det ge nåt? 

AlvinB 4014
Postad: 21 sep 2020 22:36
Ture skrev:

Har du tänkt på att hastigheten när ringen når B via AB är lika stor som när ringen når C och B  via AC? (eftersom den förlorar lika mkt potentiell energi i bägge fallen)

Du räknade ut ett uttryck för v2 gör samma för v1, sätt uttrycken lika så får du ett uttryck för kvoten mellan acc. Kan det ge nåt? 

Så klart!

Jag letade efter ett energiresonemang, men tänkte inte på att det var samma ändring i potentiell energi i båda vägar. Då får jag ju på samma sätt

v=2Ba1v=\sqrt{2Ba_1}

Eftersom dessa hastigheter är lika enligt ditt energiresonemang får vi

2Ba1=2Aa2\sqrt{2Ba_1}=\sqrt{2Aa_2}

2Ba1=2Aa22Ba_1=2Aa_2

a2a1=BA\dfrac{a_2}{a_1}=\dfrac{B}{A}

Då får vi CC till

C=2AB·BA-2A=2B-2A=0,40 mC=2\sqrt{AB\cdot\dfrac{B}{A}}-2A=2B-2A=0,40\ \text{m}

vilket facit håller med om. Tack så mycket!

Svara Avbryt
Close