Fysik

luftmodstand

21. maj 2006 af supdanny (Slettet)

Hej.. jeg sidder lige med et problem. Er der nogen der kan fortælle mig, hvordan man kan måle luftmodstanden til et legeme, hvis man slipper det fra fx 14 meter og måler tiden det tog den?
Altså først er der ligningen
F = ½*cv*A*d*v^2
Jeg har eksperimenteret lidt...

Vi kender A, d men ikke v eller F. Vi ved derimod hvor lang tid det tog for legemet at lande på jorden 1,7 sekunder.
Er hastigheden så 14/1,7?
I det tilfælde har vi jo så F = 14/1,7 * m...
Så 14/1,7*m = ½*cV*A*d*v^2

Her går jeg så i stå... noen der kan hjælpe mig???

Svar #1
21. maj 2006 af supdanny (Slettet)

uups jeg begik lige en brøølleeer....
Jeg mente selvfølgelig masse * acceleration = F...

Her er accelerationen 9,82 selvfølgelig... så vi får 9,82*m = ½*cV*A*d*v^2...

ellers er jeg stadig gået i stå... plz help me

Svar #2
21. maj 2006 af supdanny (Slettet)

hvordan beregner jeg hastigheden, når jeg har strekningen og accelerationen...?
hvis der ikke havde været nogen luftmodstand havde mit legeme fløjet med 9,82 i acceleration i løbet af de 14 meter. Men jeg fik en lidt højere tid, så forskellen mellem den tid jeg fik og den teoretiske, må være forårsaget af luftmodstanden... dermed har jeg luftmodstandens hastighed eller hva? Please... hjælp mig...

Brugbart svar (0)

Svar #3
21. maj 2006 af lany (Slettet)

Gad vide, om I ikke antager, at legemets hastighed er konstant?

Hvis dette er tilfældet, er legemets acceleration 0.

Jeg synes dog, det er noget uklart, hvad du egentlig vil bestemme.

Svar #4
21. maj 2006 af supdanny (Slettet)

jeg vil gerne bestemme Cv-værdien. Legemets acceleration er ikke 0, men derimod 9,82. Jeg vil gerne beregne det v^2, som gælder i min ligning, så jeg dermed kun har en ubekendt, nemlig Cv.
Har du nogen forslag til hvordan jeg q gøre dette?

Brugbart svar (0)

Svar #5
21. maj 2006 af lany (Slettet)

Accelerationen er _ikke_ 9,82 m/s^2 eftersom der er luftmodstand.

Jeg vil tro, at man skal antage, at accelerationen er 0, dvs. luftmodstanden er lige så stor men modsatrettet tyngdekraften. Dvs.

F_t=F_luft

mg=½*cV*A*d*v^2

v beregnes som du selv foreslår i #0 - dette udtryk gælder iøvrigt kun, hvis hastigheden er konstant.

cV, som er den eneste ubekendte, kan nu isoleres. Bemærk dog, at beregningen er gyldig under forudsætning af, at hastigheden er konstant.

Brugbart svar (0)

Svar #6
22. maj 2006 af lany (Slettet)

En lille tilføjelse: Hvis ikke v er konstant, og de eneste målinger er faldtid, højde, d, A og masse, så kan opgaven ikke løses.

Hvis A er "stor nok" i forhold til massen, vil antagelsen om konstant hastighed være gældende umiddelbart efter faldets begyndelse.

Svar #7
22. maj 2006 af supdanny (Slettet)

ok, så hvad nu hvis jeg har to målinger fra forløbet?
Efter 5 meter og efter 14 meter finder jeg hvor lang tid det tog legemet at passere, kan jeg så beregne den hastigheden? Vil jeg så ikke kunne lave en regressionsligning af kastet, og på baggrund af den lave nogen beregninger?
Altså så vil have 2 ukendte, men med to ligninger ik, eller hva?

Brugbart svar (0)

Svar #8
22. maj 2006 af lany (Slettet)

#7: Det hjælper ikke. Problemet er, at accelerationen ikke er konstant, eftersom luftmodstanden vokser med hastigheden. Derfor får du ikke de "sædvanlige" kvadratiske bevægelsesligninger. Jeg er overbevist om, at du skal antage at hastigheden er konstant.

Prøv evt. at beregne gennemsnitshastigheden på de første 5 m og sammenlign med gennemsnitshastigheden for hele kastet - deto tal ligger formentlig meget tæt på hinanden.

Svar #9
22. maj 2006 af supdanny (Slettet)

Ja det tænkte jeg osse. Jeg kan beregne den teoretiske gns-hastighed (hvor kun tyngdeaccelerationen passer, dvs. uden vindmodstand). Så vil jeg få 2 værdier, men problemet er jo, at min ligning blir den samme, men hvor de to gns-hastigheder bare ændres.
For F, A,D er jo konstanter. Så hvis jeg tilføjer to forskellige konstanter i min ligning vil Cv jo bare ændrer sig, hvilket jo ikke er meningen fysisk set.

Skriv et svar til: luftmodstand

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.