Fysik
Fysik: hammerkast
10. november 2005 af
Anna18 (Slettet)
En hammer til hammerkast består af en tung kugle, hvori der er fastgjort en tynd stålwire med et håndtag. Kasteren kan svinge kuglen rundt i en cirkel.
Efter de første omgange, begyndelsesfasen, bevæger kuglen sig i en vandret jævn cirkelbevægelse i højden 1,10 m over jordoverfladen. Kuglens masse er 7,3 kg, dens omløbstid er 0,90 s, og cirklens radius er 1,40 m.
a) Find størrelsen af den resultereden kraft på kuglen.
F_res=(7,3kg*4*pi^2*1,40m)/(0,90s)^2=498.11 N
- er dette korrekt?
b) I løbet af de sidste omgange, inden kuglen frigøres, slutfasen, øger kasteren kuglens fart og sender den afsted med farten 22 m/s fra højden 1,10 m over den vandrette jordoverflade. Bevægelsens retning danner en vinkel på 42 grader med vandret.
b) Find det arbejde, der udføres på kuglen i slutfasen.
c) Find den vandrette afstand mellem frigørelsespunktet og nedslagspunktet.
Hvordan kan jeg regne de to sidste opgaver?
Mvh. Anna
Efter de første omgange, begyndelsesfasen, bevæger kuglen sig i en vandret jævn cirkelbevægelse i højden 1,10 m over jordoverfladen. Kuglens masse er 7,3 kg, dens omløbstid er 0,90 s, og cirklens radius er 1,40 m.
a) Find størrelsen af den resultereden kraft på kuglen.
F_res=(7,3kg*4*pi^2*1,40m)/(0,90s)^2=498.11 N
- er dette korrekt?
b) I løbet af de sidste omgange, inden kuglen frigøres, slutfasen, øger kasteren kuglens fart og sender den afsted med farten 22 m/s fra højden 1,10 m over den vandrette jordoverflade. Bevægelsens retning danner en vinkel på 42 grader med vandret.
b) Find det arbejde, der udføres på kuglen i slutfasen.
c) Find den vandrette afstand mellem frigørelsespunktet og nedslagspunktet.
Hvordan kan jeg regne de to sidste opgaver?
Mvh. Anna
Svar #1
11. november 2005 af fixer (Slettet)
a) Korrekt
b) Arbejdet udført på kuglen er lig dennes tilvækst i kinetiske energi i slutfasen.
c) Indlæg et retvinklet todimensionalt koordinatsystem med origo (centrum) i jordhøjde lodret under frigørelsespunktet, y-aksen lodret og x-aksen pegende vandret ud langs kasteretningen. Idet affyringsvinkel v, begyndelseshastighed v0 samt startposition (0,h0) er givet vil stedvektoren for kuglen under sin bevægelse være givet ved
r(t) = (v0t*cos(v), h0+v0t*sin(v)-½gt^2)
Heraf kan findes det tidspunkt, t_ned, til hvilket kuglen atter rammer jorden, thi
r(t_ned) = (s,0)
hvor s er kastestrækningen. t_ned findes altså ved at løse ligningen
h0+v0(t_ned)*sin(v)-½g(t_ned)^2 = 0
Kastestrækningen s bestemmes dernæst ved at beregne stedvektorens førstekoordinat til tiden t_ned.
b) Arbejdet udført på kuglen er lig dennes tilvækst i kinetiske energi i slutfasen.
c) Indlæg et retvinklet todimensionalt koordinatsystem med origo (centrum) i jordhøjde lodret under frigørelsespunktet, y-aksen lodret og x-aksen pegende vandret ud langs kasteretningen. Idet affyringsvinkel v, begyndelseshastighed v0 samt startposition (0,h0) er givet vil stedvektoren for kuglen under sin bevægelse være givet ved
r(t) = (v0t*cos(v), h0+v0t*sin(v)-½gt^2)
Heraf kan findes det tidspunkt, t_ned, til hvilket kuglen atter rammer jorden, thi
r(t_ned) = (s,0)
hvor s er kastestrækningen. t_ned findes altså ved at løse ligningen
h0+v0(t_ned)*sin(v)-½g(t_ned)^2 = 0
Kastestrækningen s bestemmes dernæst ved at beregne stedvektorens førstekoordinat til tiden t_ned.
Skriv et svar til: Fysik: hammerkast
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.