Fysik
Kugles bevægelse på skråplan
Jeg er i gang med min SRP, hvori jeg har beskrevet et forsøg med en kugle, der bevæger sig nedad et skråplan. Til allersidste spørgsmål i efterbehandlingen ønsker jeg at vurdere hvordan kuglen ville opføre sig i et idealtilfælde, hvor man antager den ikke roterer, men blot glider nedad planet.
Jeg antager, at dette vil gå hurtigere end det reelle tilfælde, hvor en lille gnidning får kuglen til at rotere så E-pot = E-kin + E-rot, men jeg kan ikke vise det matematisk.
Er der en, der kan hjælpe mig med at opstille en måde, hvorpå man kan udregne faldtiden for kuglen i "idealtilfældet" uden gnidning, hvor E-pot = E-kin. Det burde være omkring 5,07, tænker jeg, hvis det overhovedet er muligt at regne fra de oplysninger, jeg giver.
Faldtiden i det realistiske tilfælde (med rotation) er 5,08 sekunder, kuglens inertimoment er 1,3 * 10-6 kg*m2 (vægten er 32,7 gram), kuglen bevæger sig 2,24 meter nedad på et skråplan, der er hævet 5,5 centimeter i den ene ende.
Jeg har udregnet den kinetiske energi for kuglen til 0,0176 J i realtilfældet og rotationsenergien til 29,8 * 10-6 J
Så, hvis der er nogle, der kan hjælpe mig. Hvordan finder jeg ud af hvad faldtiden for idealtilfældet bliver?
På forhånd tak.
Svar #1
18. december 2012 af peter lind
Hvis der ikke er nogen gnidning er kugken kun påvirket af tyngdekraften og reaktionen fra underlaget. Kraftmomentet omkring centrum af kuglen af disse kræfter er begge 0. Impulsmomentet er derfor konstant og intet af den tabte potentielle energi går derfor til rotation
Svar #2
18. december 2012 af Singulariteten (Slettet)
Jeg kan godt forstå din udledning, men er desværre ikke introduceret godt nok til vektorregning til at kunne gennemskue, hvordan det resultat jeg får kan bruges til at finde faldtiden i idealtilfældet. Kan du udpensle mere?
Svar #3
18. december 2012 af peter lind
Du skal blot bruge den sædvanlige formel for gnidning på et skråplan hvor tyngdekrafte er projekteret ind på skråplanens retning, hvilket så bliver den resulterende kraf. Hvis du bruger de sædvanlige formler for bevægelse på skråplanen skal du sætte gnidningskoefficienten til 0.
En anden måde er at bruge energibevarels, som du selv er inde på. så gælder m*g*h+½m*v2 = konstant
Skriv et svar til: Kugles bevægelse på skråplan
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.