11 svar
71 visningar
Jonisering är nöjd med hjälpen
Jonisering 4
Postad: 3 maj 19:21 Redigerad: 3 maj 19:54

Rörelsemängd räkna kraft

Under en match i baseboll kastades världens snabbaste kast mot slagmannen, bollen hade en hastighet på hela 169,14 km/h. Beräkna vilken kraft som krävs för att slå tillbaka bollen med minst samma hastighet. Antag att slaget verkar över 20 millisekunder och att bollen väger 145 gram.  

 

Jag har fått ett svar, vilket är cirka 160 N. Använde mig av den kinetiska energins formel, (mv^2)/2. Det finns dock inget facit och vill gärna veta om jag tänkt rätt?

Dr. G Online 6653
Postad: 3 maj 19:57

Det verkar inte rätt. 

Med hur mycket har bollens rörelsemängd ändrats?

Jonisering 4
Postad: 3 maj 20:00

Vet inte riktigt, har bara 1 hastighet angiven. Då vet jag inte hur jag ska räkna ut förändringen av rörelsemängd en.

Ebola 2109
Postad: 3 maj 20:06 Redigerad: 3 maj 20:09

Hur använder du energi, menar du?

Du måste räkna med rörelsemängd och impuls då rena energibetraktelser inte är tillräckliga. Du kan givetvis härleda dessa relationer från energi men det är överkurs.

Du får:

mv-FΔt=m(-v)mv - F \Delta t = m(-v)

Detta för att hastigheten innan stöten är vv och efter stöten -v-v.

Vet inte riktigt, har bara 1 hastighet angiven

Det står i uppgiften att bollen ska ha minst samma hastighet i motsatt riktning.

Detta ger:

F=2mvΔtF = \dfrac{2mv}{\Delta t}

Jonisering 4
Postad: 3 maj 20:17 Redigerad: 3 maj 20:33
Ebola skrev:

Hur använder du energi, menar du?

Du måste räkna med rörelsemängd och impuls då rena energibetraktelser inte är tillräckliga. Du kan givetvis härleda dessa relationer från energi men det är överkurs.

Du får:

mv-FΔt=m(-v)mv - F \Delta t = m(-v)

Detta för att hastigheten innan stöten är vv och efter stöten -v-v.

Vet inte riktigt, har bara 1 hastighet angiven

Det står i uppgiften att bollen ska ha minst samma hastighet i motsatt riktning.

Detta ger:

F=2mvΔtF = \dfrac{2mv}{\Delta t}

Ahaa, du har använt dig av både impulslagen (I=mv-mv0) och den andra impulsformeln (I=FΔt) . Då får jag en kraft som är 675.555, är det rätt nu?

(edit: räknade om det nu och fick ca 681.3 N)

 

Förresten, är rörelsemängd och impuls samma sak?

Ebola 2109
Postad: 3 maj 20:26 Redigerad: 3 maj 20:27
Jonisering skrev:

Ahaa, du har använt dig av både impulslagen (I=mv-mv0) och den andra impulsformeln (I=FΔt) . Då får jag en kraft som är 675.555, är det rätt nu?

Jag fick 681.5 N men det är inte det numeriska svaret som är viktigt. Det viktiga är att du förstår fysiken.

Förresten, är rörelsemängd och impuls samma sak?

Nej. En impuls är en kraftåverkan över tid definierad som en integral:

I=Ftdt\displaystyle I = \int F\left(t\right) dt

Denna integral kan sedan beskrivas exakt med hjälp av medelkraften om åverkan är linjär. Detta betyder således att impuls är en beskrivning av rörelsemängdens förändring över tid.

Jonisering 4
Postad: 3 maj 20:28
Ebola skrev:
Jonisering skrev:

Ahaa, du har använt dig av både impulslagen (I=mv-mv0) och den andra impulsformeln (I=FΔt) . Då får jag en kraft som är 675.555, är det rätt nu?

Jag fick 681.5 N men det är inte det numeriska svaret som är viktigt. Det viktiga är att du förstår fysiken.

Förresten, är rörelsemängd och impuls samma sak?

Nej. En impuls är en kraftåverkan över tid definierad som en integral:

I=Ftdt\displaystyle I = \int F\left(t\right) dt

Denna integral kan sedan beskrivas exakt med hjälp av medelkraften om åverkan är linjär. Detta betyder således att impuls är en beskrivning av rörelsemängdens förändring över tid.

Aa okej, tack för hjälpen!

Pieter Kuiper 847
Postad: 3 maj 20:41
impuls är en beskrivning av rörelsemängdens förändring över tid.

Men det är lätt att hitta förekomster av "impulsens bevarande".  

Självaste Nationalencyklopedin:

Ebola 2109
Postad: 3 maj 21:22
Pieter Kuiper skrev:

Men det är lätt att hitta förekomster av "impulsens bevarande".  

Kan du beskriva en situation där det råder bevarad impuls? Jag kan inte föreställa mig någon då hela konceptet med bevarandelagar inte ska röra något annat än de grundläggande symmetrierna.

Pieter Kuiper 847
Postad: 3 maj 21:31
Ebola skrev:
Pieter Kuiper skrev:

Men det är lätt att hitta förekomster av "impulsens bevarande".  

Kan du beskriva en situation där det råder bevarad impuls? Jag kan inte föreställa mig någon då hela konceptet med bevarandelagar inte ska röra något annat än de grundläggande symmetrierna.

Det är artificiellt att göra en distinktion mellan rörelsemängd och impuls. Andra språk har ofta bara ett ord, till exempel tyska: https://de.wikipedia.org/wiki/Impuls

Ebola 2109
Postad: 4 maj 02:09
Pieter Kuiper skrev:

Det är artificiellt att göra en distinktion mellan rörelsemängd och impuls. Andra språk har ofta bara ett ord, till exempel tyska: https://de.wikipedia.org/wiki/Impuls

Det låter väldigt märkligt då det ena är en yttre åverkan och det andra är ett mekaniskt tillstånd hos systemet. Att rörelsemängd/momentum rent språkligt heter Impuls på tyska betyder inte heller att kraftåverkan över tid är samma sak som rörelsemängd.

På tyska heter Impuls förövrigt Kraftstoß vilket bokstavligt betyder Kraftstöt och därmed finns en tydlig distinktion där.

Pieter Kuiper 847
Postad: 4 maj 09:00 Redigerad: 4 maj 09:03

Ebola skrev:

På tyska heter Impuls förövrigt Kraftstoß vilket bokstavligt betyder Kraftstöt och därmed finns en tydlig distinktion där.

Det är något nytt, på nederländska finns nu https://nl.wikipedia.org/wiki/Stoot_(natuurkunde) 

Artificiellt, tycker jag. 

Sådant kommer från skolböcker. Och som jag visade, Nationalencyklopedin gör inte distinktionen.

Svara Avbryt
Close