Fysik

Projektils fart

01. januar 2013 af DelFerro (Slettet) - Niveau: A-niveau

Her er mit bud:

Δt = 0.12·10-3 s og ΔF = 20·103 N

Så a = ΔF/m ≈ 1.67·106 m/s2

Da v(t) = at + v1 = 1.67·106t + 360

så er v2 = v(Δt) ≈ 540.4 m/s. Da det måske ser ulogisk ud for mig, skulle hastigheden formidskes efter at have ramt på døren. Så antager jeg, at accelerationen skulle være negativt, får jeg så, at v(Δt) ≈ 160 m/s. 


Brugbart svar (2)

Svar #1
01. januar 2013 af Andersen11 (Slettet)

For kraften på projektilet har man, for 0,12s ≤ t ≤ 0,24s

F(t) = -40N + (20N/0,12s))(t - 0,12)s = -60N + 166.667N/s·t

og dermed a(t) = F(t)/m og dermed

v(t) = v(0,12s) + 0,12s0,24s a(t) dt

Hvorfor er det ulogisk, at hastigheden formindskes? Døren bremser da projektilet.


Svar #2
01. januar 2013 af DelFerro (Slettet)

Jeg mente ikke, at det er ulogisk for hastigheden, der formindsker. Men at mit resultat (540.4 m/s) var ulogisk, fordi denne hastighed er større end v1.

Hvorfor har du definere funktionen F af t på den måde? Er det, at man skulle finde (summen af) de resulterede kræfter i ens retning?

Har forstået. Det er ligesom en matematik, hvor man bestemmer en funktion.

Du skrev, at

v(t) = v(0,12s) + 0,12s0,24s a(t) dt , hvilket er det samme som

v(t) = 360 + (-300) = 60.

Burde der ikke stå et t foran?


Brugbart svar (2)

Svar #3
01. januar 2013 af Andersen11 (Slettet)

#2

Jeg har fundet forskriften for kraften, som den er givet på den vedlagte figur. Det indsætter man så i udtrykket for hastigheden

v(0,24s) = v(0,12s) + 0,12s0,24s a(t) dt

                = 360m/s + 0,12s0,24s (-500N/kg + 1388,889N/kg/s·t) dt

                = 360m/s -500N/kg·0,12s + 1388,889N/kg/s·(0,242s2 - 0,122s2)/2

                = 330m/s

Det skulle have været v(0,24s), ikke v(t), i #1.


Svar #4
02. januar 2013 af DelFerro (Slettet)

#3

OK. Der må være en lille fejl herinde. Der skulle nemlig stå 

v(0,24s) = v(0,12s) + 0,12s0,24s a(t) dt

             = 360m/s + 0,12s0,24s (-500N/kg + 1388,889 N/kg/s·t) dt

             = 360m/s + (-300)m/s

             = 60 m/s

Altså a(t) = 13888.889 N/kg/s·t - 5000 N/kg


Brugbart svar (2)

Svar #5
02. januar 2013 af Andersen11 (Slettet)

#4

Nej, der er en lidt anden fejl i udtrykket i #3, idet jeg havde overset, at enheden på grafen for F er i 103 N , ikke N, og at tiden er i 10-3s, ikke s.  Så får man i stedet

F(t) = -40kN + (20kN/0,12ms))(t - 0,12ms) = -60kN + 1,66666667·108N/s·t

v(0,24ms) = v(0,12ms) + 0,12ms0,24ms a(t) dt

= 360m/s + 0,12ms0,24ms (-500kN/kg + 1,388889·109N/kg/s·t) dt

= 360m/s -500kN/kg·0,12ms + 1,388889·109N/kg/s·(0,242·10-6s2 - 0,122·10-6s2)/2

= 330m/s


Svar #6
02. januar 2013 af DelFerro (Slettet)

#5

Hvordan kan det være? Prøv se vedhæftet fil

Vedhæftet fil:Untitled.pdf

Brugbart svar (1)

Svar #7
02. januar 2013 af peter lind

Der er en potensfejl i #5 Det skal være  1,388889·1010 i stedet for  1,388889·109

Det kan iøvrigt lettere regnes hvis man bruger at integralet er arealet mellem kurven og x aksen


Brugbart svar (1)

Svar #8
02. januar 2013 af Andersen11 (Slettet)

#6, #7

Ja, det er vist min fejl. Jeg har regnet med m = 120g i stedet for 12g = 0,012kg .


Skriv et svar til: Projektils fart

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.