Fysik
Tromle
En havetromle trækkes hen over en græsplæne. Havetromlen består af en homogen cylinder, der kan dreje gnidningsfrit om sin symmetriakse. Cylinderen har massen M, radius R og inertimomentet I=1/2*M*R2 med hensyn til symmetriaksen.
Der trækkes i tromlen med en kendt, konstant kraft, F, der hele tiden danner vinklen θ med vandret.
Tromlen ruller på græsset uden at glide.
Jeg har så fået følgende spørgsmål til dette, som jeg håber nogle kan hjælpe mig med?
b) Opstil massemidtpunktssætningen for tromlens bevægelse i x-retningen (MMS, Newtons 2. lov for massemidtpunktet CM) samt impulsmomentsætningen (IMS) med hensyn til tromlens symmetriakse, og benyt disse ligninger til at bestemme friktionskraften på tromlen.
c) Bestem vinkelaccelerationen af tromlen.
Svar #1
03. december 2013 af peter lind
Jeg tror der mangler noget. Har vi fået hele opgaven ? Oplysninger fra spørgsmål a ?
b) Brug Newtons anden lov. Trækkraften skal projekteres ned på den vandrette retning. Gnidningskraften er modsat denne.
Impulsmoment. Jeg går ud fra at trækkraften går gennem tromlens symmetriaksen, så impulsmomentet fra denne er 0. Kontakten mellem græsset og tromlen giver et bidrag til impulsmomentet. Det samme kan et friktion mod akslen gøre
Svar #2
03. december 2013 af AnnaBanp (Slettet)
a) Der skal jeg kun tegne en skitse af tromlen med de kræfter, der påvirker den
Kunne du måske hjælpe mig igang med hvordan ligningerne skal se ud, fordi jeg forstår godt situationen, det bare mere hvordan jeg opstiller mine ligninger.
Figuren kan ses ved vedhæftet
Svar #3
03. december 2013 af peter lind
Ud over trækkraften vil tromlen være påvirket af tyngdekraften og en reaktion fra underlaget, Da tromlen ikke hopper vil tyngdekraften, reaktionen fra underlaget og trækkraftens projektion på den lodrette akse gå ud mod hinanden, så den totale kraft i den lodrette retning er 0. Projektionen af trækkraften i den vandrette akse vil sammen med en evt. gnidningsmodstand give den vandrette retnings kraft.
Der mangler detaljer til at kunne sige mere. så du bør lægge hele opgaven ind ordret.
Svar #6
04. december 2013 af peter lind
b) Brug Newtons anden lov på bevægelsen i den vandrette plan
Impulsmomentet giver I*dω/dt = Fg*R Brug at ωR = v til at besvare det sidste spørgsmål
c) Brug ligningen for impulsmomentet
d) Brug resultatet for den vandrette bevægelse til at finde t, find ω som funktion af t og brug dette til at finde vinkelhastighed til slut
Svar #7
04. december 2013 af AnnaBanp (Slettet)
#6
Hvordan skal jeg kombinere newtons anden lov med impulsmomentet, jeg er ret lost på det her
Svar #8
04. december 2013 af peter lind
Hvis du indsætter ωR = v i fomlen med impulsmomentet for du en ligning i v. Det har du også med Newtons anden lov
Svar #9
04. december 2013 af AnnaBanp (Slettet)
Jeg ved ikke om det er for meget at kræve, men kunne du måske hjælpe mig frem til hvordan jeg skal opstille de her ligninger/sætninger, så det giver nogenlunde god mening, jeg ved jo at newtons anden lov siger at:
F= m*a
Svar #10
04. december 2013 af peter lind
Fx = Fcos(θ)-Fg Newtons anden lov Fg er gnidningskraften
Idω/dt = Fg*R Momentsætningen
v = ω*R Hastighed af tromlens vandrette bevæglese må være det samme som hastigheden af den ydre tromle
Svar #11
04. december 2013 af AnnaBanp (Slettet)
Jeg er med så langt, men hvad er så næste skridt, så jeg kan bestemme den her friktionskraft på tromlen?
Svar #12
04. december 2013 af peter lind
Hvis du bruger den sidste ligning på den midterste kan du få denne omskrevet til en ligning der indeholde dv/dt. Det kan du sammenligne med den første ligning
Svar #13
04. december 2013 af AnnaBanp (Slettet)
Jeg ved ikke om jeg har gjort det her rigtigt?
Svar #14
04. december 2013 af peter lind
Det var ikke det jeg tænkte på. Du skulle fjerne ω fra den anden ligning det giver (I/R)'dv/dt = Fg*R
Skriv et svar til: Tromle
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.
