Fysik

Cykel

14. april 2007 af berivan23 (Slettet)
hej, jeg har svært ved at forstå opgave c i linket..
vil gerne have hjælp, måske med lidt tekst til den opgave c.. så vil det hjælpe meget

http://peecee.dk/?id=39665

på forhånd tak

Brugbart svar (0)

Svar #1
14. april 2007 af Riemann

Når ventilen er i punkt a har hjulet højere potentiel energi end, når ventilen er i b. Når ventilen er i b er systemets energi aftaget med

mgR

hvor m er den totale masse, g er tyngdeaccelerationen og R er radius af hjulet. I b er denne potentielle energi omdannet til kinetisk energi. Alt dette er du selv kommet frem til!

Men det skal bemærkes, at det IKKE er translatorisk kinetisk energi. men derimod "rotationsenergi" givet ved

1/2*I*w^2

hvor I er inertimomentet af hjul+ventil og w er vinkelhastigheden.

Herudfra kan w beregnes... Håber at det var tilstrækkelig hjælp ;)

Svar #2
14. april 2007 af berivan23 (Slettet)

hej, kan du ikke skrive det i opgaverne og sende linket til mig.. prøv regne w.. så jeg kan se om vi får de samme resultater.. forstår det bedrer på den måde..Prøv besvare denne opgave og sende linket til mig.. så kan jeg nemlig forstå bedrer opgaven..
rigtig mange.. fordi jeg vil bare forstå denne opgave

Brugbart svar (0)

Svar #3
14. april 2007 af Riemann

I øvrigt en lille kommentar til opgave b (hvis du ikke har lært om harmoniske oscillatorer og anden ordens differentialligninger så bare glem det...)

Kraftmomentet på hjul+ventil er

N = - m_{ventil} * sin ( theta )

hvor theta er vinklen mellem ventilen (set fra centrum) og lodret.

Der gælder

N = I * theta''

hvor theta'' er den anden aflede af theta mht tiden. Dvs.,

I*theta'' = - m_{ventil} * sin ( theta ) <=>

theta'' = - m_{ventil}/I * sin(theta)

Hvis theta er lille kan dette aproksimeres med

theta'' = -I / ( m_{ventil} ) * theta

(da der approksimativt gælder, at theta = sin(theta) for små værdier af theta)

Ovenstående er bevægelsesligningen for en harmonisk oscillator. Men da theta her er stor holder approksimationen theta=sin(theta) ikke. Derfor er det faktisk ikke korrekt, at hjulet udfører harmoniske svingninger. Men det er helt korrekt at hjulet vil svinge frem og tilbage...

Brugbart svar (0)

Svar #4
14. april 2007 af Riemann

#2 det kan jeg desværre ikke... Jeg har ikke nogle programmer til at redigere i word-filer.

Men hvis der er noget, som du gerne vil have uddybet så bare spørg (men det er ikke sikkert, at jeg får tid til at svare før i morgen).

I øvrigt angående indlæg #3. Lad vær med at tænk på det jeg skrev før du har lavet opgave c færdig... det er vigtigere at du forstår opgave c.

Brugbart svar (0)

Svar #5
14. april 2007 af Riemann

I #3 havde jeg lige glemt at gange med radius af hjulet og g i alle udtrykken for N, ligningerne skulle være

N = - m_{ventil} *g*R sin ( theta )


I*theta'' = - m_{ventil} gR* sin ( theta ) <=>
theta'' = - m_{ventil}*g*R/I * sin(theta)


theta'' = - m_{ventil} gR /I * theta

I den sidste ligning var I og M også ombyttet i #3...

Svar #6
15. april 2007 af berivan23 (Slettet)

jeg forstår det ikke helt.. er opgave 3 korrekt eller?

og alt det har skrevet.. der er noget af det jeg ikke forstår.. kan du ikke lave det i word og giv mig en link på det.. fordi alle de tegn gør mig forviret jeg undskylder..at jeg bliver forvirret..håber de sender en link med word omkring de lige har skrevet.
og hvorfor udfør den ikke en dæmpet harmonisk svingning?

Brugbart svar (0)

Svar #7
15. april 2007 af Riemann

Jeg prøver lige igen:

Du skal lave opgave 3 ved at gøre som det er foreslået i #1. Dvs., sætte den kinetiske energi i b lig med ændringen i den potentielle energi:

mgR=1/2*I*w^2

hvor m er massen af ventilen [Jeg bekalger, at jeg kom til at skrive, at m var den totale masse i #1...] og I er det totale inertimoment givet ved

I=mR^2+MR^2

hvor M er hjulets masse.

Ved isolation af w^2 fås:

w^2=2mgR/I=2mgR/(mR^2+Mr^2)

og w bliver:

w=sqrt(2mgR/(I)=2mgR/(mR^2+Mr^2) )

til sidst kan farten findes ved at udregne hastigheden

v=wR

#6:
Se de to indlæg #3 og #5 for at se, hvorfor den ikke oscillerer harmonisk. Hvis du ikke forstår noget af det så bare glem det (jeg tror ikke du har haft nok matematik til at forstå det). Du har dog ret i et den vil svinge frem og tilbage, men den vil strengt taget ikke udføre en harmonisk oscillation.

Brugbart svar (0)

Svar #8
15. april 2007 af Riemann

i #/ skulle formlen for w selvfølgelig være

w=sqrt(2mgR/(I)=sqrt(2mgR/(mR^2+Mr^2) )

[havde bare glemt en kvadratrod]

Jeg beklager, at jeg har lavet så mange fejl i ligningerne...

Brugbart svar (0)

Svar #9
15. april 2007 af Riemann

Nu har jeg skrevet det hele ind lidt mere grundigt (denne gang uden trykfejl forhåbentligt)...

Du kan se det her http://www.fys.ku.dk/~sparre/cykel.pdf

Jeg har regnet med fysiske symboler i stedet for at indsætte tal. I din opgave kan du selvfølgelig bare indsætte tal i stedet for at forkorte...

Svar #10
15. april 2007 af berivan23 (Slettet)

mange tak for hjælpen

Skriv et svar til: Cykel

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.