Fysik

rotationsmekanik

04. september 2012 af solsorten1 (Slettet) - Niveau: A-niveau

hvordan udleder man formlen:

a=(g·sinθ)/(1+I/(MR^2 ))

Jeg ved ihvertfald at man starter med at se på hvad man i forvejen ved. Derfor starter jeg med en energibetragtning.

Emek = Epot + Ekin

Erot = m * g * h = ½mv^2 + ½ * I * w^2

hvordan kommer man så videre med det?


Brugbart svar (0)

Svar #1
05. september 2012 af Lurch (Slettet)

 

 

1. Når du stiller et spørgsmål, er det en god ide at specificere præcis hvad du snakker om :) Jeg antager der er tale om et objekt der rulelr end af en skråning ?

Du kan bevise formlen ved at kigge på kræfterne og bruge Newtons 2. lov, se http://www.sfu.ca/~boal/211lecs/211lec22.pdf

Du kan også bruge energibevarelse, hvilket er meget nemmere

Enegeribevarelse giver

m * g * h = ½mv^2 + ½ * I * w^2 (i øvrigt er mgh ikke lig Erot, som du skriver, Erot =½ * I * w^2)

Du kan nu omskrive dette. Husk at v = R*w

2* g * h = v^2 +  I * (v/R)^2/m

differentier nu begge sider i forhold til tiden

2*g*dh/dt = 2*v*dv/dt + 2*I*v*dv/dt/R^2

dv/dt = a, mens h = sinθ*L (L er den faktiske tilbagelagte strækning), så dh/dt = sinθ*dL/dt=sinθ*v

Indsæt det hele og du ender med det ønskede resultat

 


Svar #2
05. september 2012 af solsorten1 (Slettet)

udledningen på det link du har gået er på lidt højere niveau hvilket jeg desværre ikke kan bruge. Men det er rigtigt nok hvad du siger, det var bare mig der var dårlig til at forklare, fordi jeg mente i virkeligheden energibevarelse. I den næste ligning forstår jeg bare ikke hvordan du får 2. jeg forstår heller ikke hvad der skal deles med hvad i 3.lingning, fordi i det sidste led står der dv/dt/R^2 hvordan er det muligt? Du må lige sætte nogle paranteser så jeg er med.


Brugbart svar (0)

Svar #3
05. september 2012 af Lurch (Slettet)

m * g * h = ½mv^2 + ½ * I * w^2

Indsæt nu v = R*w og gang begge sider med 2 og divider med m

2*g*h = v^2 + (I*(v/R)^2)/m = (1 +  I/(m*R^2)) * v^2

Nu differentierer du begge sider i forhold til tiden

2*g*d(h)/dt = (1 +  I/(m*R^2)) * d(v^2)/dt

Her gælder at

d(v^2)/dt = 2*v*dv/dt = 2*v*a (differentiering af sammensat funktion)

dh/dt = d(L*sinθ)/dt = sinθdL/dt = sinθ*v.

Alt sat sammen giver nu

2*sinθ*g*v = (1 +  I/(m*R^2)) * 2*v*a

divvider med v, divider med 2 og isoler a

a = sinθ*g/(1 +  I/(m*R^2))

 


Skriv et svar til: rotationsmekanik

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.