Fysik

Skråt kast - Bestemmelse af banernes krumningsradier i rumtiden

15. november 2011 af Juristeen (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hej. Er der nogen som som via et skråt kast af partikler i et tyngdefelt kan bestemme banernes krumningsradier i rumtiden?

Jeg prøvede selv men er ikke sikker på det er korrekt. Ville være fedt hvis nogen kunne hjælpe:

Hvis x(0) = 0, y(0) = 0, x`(0) = vx0, y`(0) = vy0 får vi i x-aksens retning at:
vx = v0x = konstant.
x = v0x • t.

I y-aksens retning:

vy = v0y − g • t.
y = v0y *t-1/2 gt^2

Dette er vores parameterfremstilling af banekurven.
Vi kan nu til ethvert tidspunkt (t) finde placeringen af partiklen i koordinatsystemet.
Dermed kan ligningen for banekurven findes ved at eliminere t.
Ved at isolere t i x-ligningen og indsætte i y-ligningen kan dette lade sig gøres.
t=x/v0x  ↔y=v0y*x/v0x-1/2 g(x/v0x)^2↔y=v0y/v0x*x-g/(2v^2 0x)*x^2
x-max =  y = 0
I banekurvens toppunkt er hastighedsvektoren vandret, altså vy = 0. Dette punkt vælger vi at kalde t
vy=0↔v0y-gt1=0↔t1=v0y
Dette indsættes nu i vores udtryk for y:
y-max =v0yt1- 1/2 gt^2 1= (v^2 0y)/g-1/2 g(v0y/g)^2=(v^2 0y)/g
For at finde x-max sættes t2 = 2t1 hvilket giver:
x-max=v0x*2t1= (2v0x*v0y)/g

 

Resten kan jeg af en sjov grund ikke kopiere over men det er også kun udregninger der leder frem til

 y-max til (v0^2 * sin(α))/ 2g

Svaret skal dog være c^2/g.

 


Brugbart svar (0)

Svar #1
15. november 2011 af peter lind

Hvad er c?

(v^2 0y)/g-1/2 g(v0y/g)^2=(v^2 0y)/g    Der mangler en faktor ½ på højre side. Det er ført videre i din næstsidste formel+ at du der skulle få kvadratet på sin(α)


Svar #2
15. november 2011 af Juristeen (Slettet)

Tak.

Jeg har som sagt x-max = (2v0x*v0y)/g og y-max (v0y^2)/2g

I min parabel skal jeg nu indføre Ct, lyshastigheden * tiden,

For at udregne krumningsradius bruges r= x-max^2 / 8*ymax

Jeg er dog ikke helt sikkert på dette men på en eller anden hvis skal jeg så komme frem til at krumningsradius for banerne er c^2/g


Brugbart svar (0)

Svar #3
15. november 2011 af peter lind

Lad være med at indføre lyshastigheden.

Krumningsradius er  ret kompliceret , så jeg vil råde dig til at droppe det.


Brugbart svar (0)

Svar #4
16. november 2011 af peter lind


Svar #5
16. november 2011 af Juristeen (Slettet)

Mange tak :)

Tænkte på, kan man via numerisk løsning af differentialligninger løse  r= (x-max^2) / (8*ymax)

Når

x-max = (2v0x*v0y)/g

og

y-max (v0y^2)/2g

og i givet fald, hvordan? :)

Mvh


Skriv et svar til: Skråt kast - Bestemmelse af banernes krumningsradier i rumtiden

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.