Matematik
raketligning
Raketligningen kan skrives som
v-v_0=u•ln??m_0/m?
hvor
v_0 er rakettens startfart,
v er rakettens fart tiden t efter affyring (kan også betegnes v(t)),
u er farten hvormed raketbrændstoffet skydes ud af raketten (i forhold til raketten)
m_0 er den samlede masse af raket og brændstof ved start og
m er den samlede masse af raket og brændstof til et givet tidspunkt efter affyring (også betegnet m(t))
Begrund, at m(t) kan skrives som
m(t)=m_0-μ•t,
hvor μ angiver, hvor meget brændstof der forlader raketten hvert sekund (enheden for μ er typisk kg/s).
Ud fra denne funktion ved vi, at vores m_0 er massen af flasken inklussiv massen af vandet som blev hældt i ved første påfyldning. Derudover er vores µ*t den hastighed flasken har, når den ryger op i luften og den masse der ryger ud af flasken hvert sekund.
En bestemt vandraket fyldes med 0,525 kg vand. Raketten uden vand har en masse på 0,062 kg. Ved affyring af raketten måles, at det tager 0,15 sekunder før alt vandet er ude af raketten.
Beregn, hvor meget vand der forlader raketten pr. sekund.
For at finde m_0 lægger vi vandrakketens masse sammen med vandrakettens mængde vand således at:
0,525kg+0,062kg=0,587kg
(0,15)=0,587-0,15x
?
x=2,91
Gør prøve: 0,587-0,15*2,91 =0,15
Beregn den samlede masse af raket og brændstof 0,10 sekund efter affyring.
Vi indsætter 0,10 ind i vores funktion således at:
(0,10)=0,587-0,10x
?
x=4,87
Startfarten af vandraketten er v_0=0 m/s, og det måles, at farten, hvormed vandet forlader raketten (i forhold til raketten) er u=10 m/s.
Beregn farten af raketten 0,10 sekund efter affyring.
Vi bruger følgende formel:
v-v_0=u•ln??m_0/m?
0,10-0=10* ln??0,587/m?
?
m=53,3
.
Opgave 2)
For en bestemt vandraket gælder, at
v_0=0 m/s
u=12 m/s
μ=3 kg/s
Massen af selve raketten (flasken) er 0,68 kg, og der fyldes 0,48 L vand i den. Beregn m_0.
Vi beregner m_0 ved at lægge tallene sammen. Vi behøver ikke at have samme enheder da 1 kg er det samme som 1 L.
0,68+0,48 =1,16 kg
Brug raketligningen og udtrykket fra opgave 1(a) til at opskrive et udtryk v(t) for farten af vandraketten som funktion af tiden t efter affyring.
Raketligningen:
v-v_0=u•ln??m_0/m?
v(t)=m_0-μ•t
Det tager 0,12 sekund før alt brændstoffet er skudt ud af raketten.
Beregn v(0,12) og begrund, at dette er topfarten for raketten.
Beregn v(10) og v^' (0,10) og giv en fortolkning af disse tal.
Opgave 3)
For en bestemt raket er μ=3,2 kg/s.
Det tager 0,8 sekund før al brændstoffet er skudt ud af raketten.
Beregn massen af brændstoffet ved start.
m_0=3,2kg/s*0,8 s =2,56 kg
Den samlede masse af raket og brændstof ved start er 0,272 kg.
Hvad er massen af raketten uden brændstof?
Vis, at topfarten, v_max, for raketten kan beregnes med
v_max=u•ln?(1-m_brændstof/m_raket )
hvor m_brændstof er massen af brændstoffet før affyring, og
m_raket er massen af raketten uden brændstof.
Er der nogen somkan hjælpe med opgave 2 og 3? har siddet mange timer nu og forstår ikke hvad man skal
Svar #1
15. september 2012 af Andersen11 (Slettet)
Prøv nu at gøre dig den umage at læse dit indlæg igennem, når du paster det hele ind fra dit opgavedokument, så vi ikke skal gætte os til, hvad alle de ?? skal betyde.
Svar #2
15. september 2012 af Maksilkemi (Slettet)
Det stod ellers rigtigt, da jeg skrev det ind.. jeg gør det igen så
Svar #3
15. september 2012 af Maksilkemi (Slettet)
Raketligningen kan skrives som
v-v_0=u•ln*(m_0/m)
hvor
v_0 er rakettens startfart,
v er rakettens fart tiden t efter affyring (kan også betegnes v(t)),
u er farten hvormed raketbrændstoffet skydes ud af raketten (i forhold til raketten)
m_0 er den samlede masse af raket og brændstof ved start og
m er den samlede masse af raket og brændstof til et givet tidspunkt efter affyring (også betegnet m(t))
Begrund, at m(t) kan skrives som
m(t)=m_0-μ•t,
hvor μ angiver, hvor meget brændstof der forlader raketten hvert sekund (enheden for μ er typisk kg/s).
Ud fra denne funktion ved vi, at vores m_0 er massen af flasken inklussiv massen af vandet som blev hældt i ved første påfyldning. Derudover er vores µ*t den hastighed flasken har, når den ryger op i luften og den masse der ryger ud af flasken hvert sekund.
En bestemt vandraket fyldes med 0,525 kg vand. Raketten uden vand har en masse på 0,062 kg. Ved affyring af raketten måles, at det tager 0,15 sekunder før alt vandet er ude af raketten.
Beregn, hvor meget vand der forlader raketten pr. sekund.
For at finde m_0 lægger vi vandrakketens masse sammen med vandrakettens mængde vand således at:
0,525kg+0,062kg=0,587kg
(0,15)=0,587-0,15x = x=2,91
Gør prøve: 0,587-0,15*2,91 =0,15
Beregn den samlede masse af raket og brændstof 0,10 sekund efter affyring.
Vi indsætter 0,10 ind i vores funktion således at:
(0,10)=0,587-0,10x = x=4,87
Startfarten af vandraketten er v_0=0 m/s, og det måles, at farten, hvormed vandet forlader raketten (i forhold til raketten) er u=10 m/s.
Beregn farten af raketten 0,10 sekund efter affyring.
Vi bruger følgende formel:
v-v_0=u•ln*(m_0/m)
0,10-0=10* ln*(0,587/m) =
m=53,3
.
Opgave 2)
For en bestemt vandraket gælder, at
v_0=0 m/s
u=12 m/s
μ=3 kg/s
Massen af selve raketten (flasken) er 0,68 kg, og der fyldes 0,48 L vand i den. Beregn m_0.
Vi beregner m_0 ved at lægge tallene sammen. Vi behøver ikke at have samme enheder da 1 kg er det samme som 1 L.
0,68+0,48 =1,16 kg
Brug raketligningen og udtrykket fra opgave 1(a) til at opskrive et udtryk v(t) for farten af vandraketten som funktion af tiden t efter affyring.
Raketligningen:
v-v_0=u•ln*(m_0/m)
v(t)=m_0-μ•t
Det tager 0,12 sekund før alt brændstoffet er skudt ud af raketten.
Beregn v(0,12) og begrund, at dette er topfarten for raketten.
Beregn v(10) og v^' (0,10) og giv en fortolkning af disse tal.
Opgave 3)
For en bestemt raket er μ=3,2 kg/s.
Det tager 0,8 sekund før al brændstoffet er skudt ud af raketten.
Beregn massen af brændstoffet ved start.
m_0=3,2kg/s*0,8 s =2,56 kg
Den samlede masse af raket og brændstof ved start er 0,272 kg.
Hvad er massen af raketten uden brændstof?
Vis, at topfarten, v_max, for raketten kan beregnes med
v_max=u•ln*(1-m_brændstof/m_raket )
hvor m_brændstof er massen af brændstoffet før affyring, og
m_raket er massen af raketten uden brændstof.
Svar #4
15. september 2012 af Andersen11 (Slettet)
Hvad mener du med udtryk som
ln*(m_0/m) og ln*(0,587/m) ?
Hvad laver de *er i forbindelse med ln ?
Svar #5
15. september 2012 af Maksilkemi (Slettet)
Forstod det heller ikke, men det sagde min lærer jeg skulle gøre og han gad ikke forklare mig, det er netop derfor jeg ikke forstår det, da min lærer lider af stress her fortiden og ikke rigtig gider hjælpe os elever - Du må undskylde hvis jeg ikke kan give dig ydeligere informationer
Svar #6
15. september 2012 af Maksilkemi (Slettet)
Vent,sender den som pdf fil, så den måske mere overskuligt
Svar #7
15. september 2012 af SuneChr
# 5 Lider din lærer af stress, skal han melde sig syg for en periode. "Gider" man, som lærer, ikke at forklare sine elever, hvordan de skal forholde sig til en given opgave, skal eleven løse opgaven, så godt han kan - og ikke mere.
Svar #8
15. september 2012 af Maksilkemi (Slettet)
Her er den i pdf format
Skriv et svar til: raketligning
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.
