Matematik
Hjælp, tak!
Sidste opgave er svær at gennemskue for lille mig....:
"Hvis en bil kører ind i en mur med en hastighed på 50 km/t, svarer det til, at den rammer jorden efter et frit fald fra 3.sal. En hastighed på 80 km/t svarer til et frit fald fra 8.sal. Det oplyses, at hastigheden f(x), målt i km/t, efter et frit fald fra x'te sal kan beskrives ved
f(x)=b*x^a
- Bestem tallene a og b.....¨
Jeg har prøvet på at isolere både a og b som funktioner af hinanden, men jeg ender med nogle "tal", som jeg slet ikke kan finde ud af...
Nogen der kan hjælpe vile være skønt!
Sara
Svar #1
23. januar 2004 af Brian (Slettet)
Du sætter du de to x-værdier (etager) ind og sammenholder med de tilsvarende hastigheder:
50 = b*3^a
80 = b*8^b
To ligninger med to ubekendte, a og b...
Tag ln på begge sider:
ln(50) = ln(b) + a*ln(3)
ln(80) = ln(b) + a*ln(8)
Herefter skulle det være muligt, at finde først a og så b. Ved først at trække ligningerne fra hinanden, får du noget, der kun indeholder a, som så kan isoleres. Derefter kan den ene eller den anden af de oprindelige lidninger bruges til at finde b.
Jeg får - med forbehold for regne fejl
a = ( ln(80)-ln(50) )/( ln(8)-ln(3) ) = 0,4792
b = exp( ln(50) - a*ln(3) ) = 29,5351
Metode 2: Plot de to punkter (3, 50)
og (8, 80) ind i dobbeltlogaritmisk papir og træk linien mellem dem. Så er a lig med hældningen (regnet i forhold til log-skalaerne) og b afskæringen på y-aksen, hvor log(x) = 0.
Svar #2
23. januar 2004 af sigmund (Slettet)
Jeg vil lige tilføje en 3. metode som dog næppe vil være aktuel for vores spørgsmålsstiller, sclk. Den går ud på at man bruger Gauss-elimination. Dvs. at man opstiller en totalmatrice for ligningssystemet, og udfører nogen rækkeoperationer, før man når frem til resultatet. Jeg ved ikke hvor mange rækkeoperationer, der skal udføres, fordi jeg har ikke lavet det i hånden, men med Maple. Det giver i hvert fald samme resultat som de to før nævnte metoder. Dog skal bemærkes at man ikke finder b direkte, men derimod ln(b). Men derfra er det ikke så svært at finde b.
Denne metode er ikke aktuel her, fordi de to før nævnte er meget hurtigere, og fordi at vores spørgsmålsstiller går i gymnasiet, hvor lineær algebra ikke bliver behandlet.
Mvh. Sigmund Vestergaard
Svar #3
24. januar 2004 af sclk (Slettet)
Tak...
Svar #4
24. januar 2004 af Brian (Slettet)
Den handler om at bestemme nedslagshastigheden F(x) for et objekt, som har gennemfaldet et frit fald fra et højhus, hvor x betegner den gennemfaldne distance i antal etager. Denne problematik er så - efter min mening på en lidt ubehjælpsom måde - pakket ind i en reference til noget med biler. Tanken har vel været, at man så kan sammenligne sammenstød i bil med træer, mure o.s.v. med fald fra høje huse.
Men hvorfor ikke regne det ud v.h.a. fysikken som vi jo kender? Vi ved, at
v = g*t og at
s = 1/2*g*t^2,
hvor g er tyngdeaccelerationen, t den tid det frie fald har varet, v den hastighed man er oppe på til tiden t, og s den den afstand, som er tilbagelagt i faldet til tiden t.
Du kan så isolere t ud fra s - du får
t = kvrod( (2*s)/g )
og dette sætter du ind på t's plads i formelen for v, hvorved du får
v = g*kvrod( (2*s)/g ) = kvrod(2*g*s) =
(2*g)^(1/2)*s^(1/2).
Afstanden s spiller samme rolle som etagerne i opgaven. Heraf kan du se, at efter denne model, så er a = 1/2 og b = (2*g)^(1/2).
Som bekendt er g = 9,8 m/s^2. Hvis du regner efter vil den nye værdi for b ikke svare til opgavens, men det er p.g.a. forskelle i enhederne.
Svar #6
26. januar 2004 af sclk (Slettet)
Ja, det ser da meget interessant ud - tror nu bare at jeg holder mig til den første metode..
Er sproglig - har ikke haft fysik de sidste 4 år...så nej:)
Men ellers tak...
Sara
Skriv et svar til: Hjælp, tak!
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.
