Fysik

Skrå kast

14. januar 2012 af placebo321 (Slettet) - Niveau: A-niveau

Jeg har lavet et forsøg med det skrå kast. En kugle affyres fra en kanon og skudvidden aflæses. Kanonens elevation ændres for hvert forsøg. Starthastighederne blev målt med en sensor ved hvert forsøg

Elevation på 40 grader og starthastighed 2,98 m/s:

For det første forsøg blev skudvidden aflæst til 0,1196 m

Skudvidden beregnes teoretisk til

xmax = (2,98 m/s)2/g * sin(2*40) = 0,8906 m

Dette ligger meget langt fra den aflæste værdi. Hvis jeg lægger afstanden fra bordpladen op til kanonens udmunding til dette resultat fås

xmax = (2,98 m/s)2/g * sin(2*40) + 0,2725= 1,163 m

Her er y0 = 0,2725 m

Men giver det mening?


Brugbart svar (0)

Svar #1
14. januar 2012 af mathon

se


Svar #2
14. januar 2012 af placebo321 (Slettet)

Det har ingen ting at gøre med det jeg spørger om? Vil du ikke forholde dig til det konkrete spørgsmål; det er nemlig her jeg behøver hjælp


Brugbart svar (0)

Svar #3
14. januar 2012 af mathon

sorry for urigtigt link

se i stedet
 

 

Vedhæftet fil:kast.doc

Svar #4
14. januar 2012 af placebo321 (Slettet)

#3

Det er i orden. Jeg forstår ikke helt din notation, da xk = xmax. Jeg beskæftiger mig ikke med specialtilfældene for α = 90 grader  og α = 45 grader.

For en given vinkel er skudvidden xmax

xmax = (v02 / g) * sin(2*α)

og stighøjden ymax

ymax = (v02 / (2*g)) * sin(α)

Jeg har allerede udledt alt det du angiver i dokumentet. Dit svar forholder sig ikke til min konkrete problemstilling


Svar #5
14. januar 2012 af placebo321 (Slettet)

jeg tænker nemlig på, hvordan finder du ligningen for xmax (xk)), hvis du i kasteparablen har et ekstra led med konstanten y0?


Brugbart svar (1)

Svar #6
14. januar 2012 af kieslich (Slettet)

"For det første forsøg blev skudvidden aflæst til 0,1196 m"  er det rigtigt ??

Lyder mere som om det er 1.196m.


Svar #7
14. januar 2012 af placebo321 (Slettet)

#6 Ja, du har ret. Det var en fejl. Sorry


Svar #8
14. januar 2012 af placebo321 (Slettet)

Jeg vil gerne bestemme xmax

Jeg har ligningen

y = -1/2 * g * t2 + v0 * sin(α) * t             (1)

men fordi kanonen er 0,2725 m over bordet, hvor kuglen rammer skal jeg jo tilføje leddet y0, så ligningen bliver

y = -1/2 * g * t2 + v0 * sin(α) * t  + y0       (2)

Men min bog udleder formlen for xmax på baggrund af ligning (1), og der får de ligningen

xmax = (v02 / g) * sin(2*α)                      (3)

Og jeg er nu i tvivl om, hvad jeg skal gøre, idet jeg arbejder med det ekstra led, nemlig y0. Jeg har i mine beregninger blot tilføjet leddet i ligning (3), sådan at

xmax = (v02 / g) * sin(2*α) + y0

 Hvis jeg tilføjer dette led stemmer disse teoretiske beregninger overens med de praktisk fundne værdier. Men dette er vel ikke korrekt. Eller hvad? Jeg har samme problem, når jeg skal finde stighøjden ymax


Brugbart svar (0)

Svar #9
14. januar 2012 af Andersen11 (Slettet)

#8

Du skal jo så løse ligningen

y(t0) = -(1/2)g·t02 +v0·sin(α)·t0 = -y0 , hvor y0 = 0,2725m

og indsætte dette t0 i ligningen for x:

xmax = v0·cos(α)·t0


Svar #10
14. januar 2012 af placebo321 (Slettet)

Ja, men så får jeg et stort udtryk, og når jeg bruger det til at beregne den teoretiske værdi for xmax giver resultaterne ingen mening. Jeg forstår det virkelig ikke. Når jeg har ligningen

y = -1/2 * g * t2 + v0 * sin(α) * t 

Sætter jeg den lig med nul, og løser nemt andengradsligningen med en fiks omskrivning. Resultatet indsætter jeg

x(t) = v0 * cos(α) * t

og får det ønskede udtryk. Men jeg ved ikke hvad jeg skal gøre når jeg har y0-leddet med...


Brugbart svar (0)

Svar #11
14. januar 2012 af kieslich (Slettet)

Hvis du bruger kasteparablen som skrevet sidst i Mathons fil får du:

-g/(2*(v0*cos(40))2) *x2  + tan(40)*x + 0.2754 = 0  Løs den

teoretisk xmax= 1.1457   kun 4% fra jeres målte værdi.


Svar #12
14. januar 2012 af placebo321 (Slettet)

Men kan man ikke opskrive en generel formel for xmax, når man har y0-leddet med?


Brugbart svar (1)

Svar #13
14. januar 2012 af Andersen11 (Slettet)

#12

Jo, ved at løse ligningen i #9 :

-(1/2)g·t02 +v0·sin(α)·t0 = -y0

har løsningen

t0 = (v0·sin(α) +√(v02·sin(α)2 +2g·y0))/g og dermed

xmax = v0·cos(α)·t0

Med v0 = 2,98m/s og α = 40º og y0 = 0.2725m fås xmax = 1,144m


Svar #14
14. januar 2012 af placebo321 (Slettet)

Men når jeg løser den får jeg

t0 = (v0·sin(α) +√(v04·sin(α)2 +2g·y0))/g

du får v02

og når jeg indsætter dette ind i

xmax = v0·cos(α)·t0

og sætter værdierne ind får

xmax = 2,98 m/s * cos(40) * ((√[2*9.82 m/s2 * 0,2725 m + sin(40)*(2,98 m/s)2]+sin(40)*(2.98m/s)2)/(9.82 m/s2)) = 2,759 m

og hvis jeg i stedet sætter v02 ligesom dig får jeg 2,025. Jeg havde regnet dette ud får. Det fik jeg måske ikke udtrykt klart. Og jeg tænkte, at jeg havde lavet det forkert, fordi jeg fik disse resultater. Hvad er der galt i min udregning?


Brugbart svar (1)

Svar #15
14. januar 2012 af Andersen11 (Slettet)

#14

Jeg ved ikke, hvor du får v04 fra . Ligningens koefficienter er a = -(1/2)g , b = v0·sin(α) , c = y0 , så dens diskriminant er

d = b2 - 4ac = v02·sin(α)2 +2g·y0

Indsætter jeg konstanterne v0, α, y0 som angivet i #13 får jeg

t0 = 0,5009s og dermed xmax = v0·cos(α)·t0 = 1,1435m


Svar #16
14. januar 2012 af placebo321 (Slettet)

Nu ser jeg min fejl... Det må du undskylde!


Skriv et svar til: Skrå kast

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.