Fysik

Cirkelbevægelse, hastighed, kredsløb

04. august 2007 af RHA (Slettet)

Jeg har en opgave som nu har irriteret mig hele min sommerferie..

Det der generer mig mest er, at jeg er på næsten bar bund.

Spørgsmålet er:
Hvis en person står på overfladen af Mars's måne Phobos, hvor hårdt skal han så kaste en genstand for at den går i kredsløb omkring Phobos?

Jeg har en del oplysninger fra tidligere spørgsmål i samme opgave, og dette er den sidste i opgavesettet...

Er der nogle der kan give et (stort) hint?

Brugbart svar (0)

Svar #1
04. august 2007 af Erik Morsing (Slettet)

I din fysikbog kan du finde undslippelseshastigheden for så vidt angår jorden, der gælder
K+U=1/2*m*v^2+(-(GMm)/R)=0, heraf finder du hastigheden v=((2GM)/R). Den viser sig at være ca 11 km/sek.
Du kan bruge formlen for ethvert astronomisk legeme, under forudsætning af at du erstatter massen M og radius for den givne planet i det her tilfælde.
Disse oplysninger må du have hos dig.
Hvis du vil have en nærmere redegørelse, kan jeg godt give dig den, men prøv nu om du ikke kan komme videre med dette her og fortæl mig så, hvad undslippelseshastigheden er på Phobos. På månen er den 2,38 km/sek.

Brugbart svar (0)

Svar #2
04. august 2007 af Erik Morsing (Slettet)

Har lige fundet ud af, at den er sølle 10,3m/s, så man kan næsten hoppe væk derfra.

Svar #3
04. august 2007 af RHA (Slettet)

Jeg er godt klar over hvordan man finder undslippelseshastigheden (løsrivelseshastigheden), men problemet er at den jo skal gå i kredsløb, og lige netop ikke forlade Phobos tyngdefelt...

Det kan godt være der er noget jeg har misforstået.
Jeg har ikke mine remedierne her, da jeg ikke er hjemme. Men løsrivelseshastigheden er jo simpel at finde med de data jeg har i forvejen :)

Brugbart svar (0)

Svar #4
04. august 2007 af sheaf (Slettet)

Antag det resulterende kredsløb skal være en cirkelbevægelse. Udtryk at den til cirkelbevægelsen nødvendig centripetalkraft leveres af tyngdekraften

mv²/r = GMm/r²

hvor r er radius i cirkelbevægelsen, m og M henholdsvis genstandens og Phobos' masse og v er cirkelhastigheden.

Brugbart svar (0)

Svar #5
04. august 2007 af Erik Morsing (Slettet)

Skal det ikke være:
GMm/2a, hvor a er den halve storakse i ellipsen? Ja, jeg kan godt se, at der er tænkt på en cirkelbevægelse.
Den potentielle energi er jo -GMm/r og den kinetiske energi er GMm/2r, når det er en cirkelbevægelse, eller husker jeg forkert?

Svar #6
04. august 2007 af RHA (Slettet)

Elipse baner er vist ikke med i Fysik-A pensum.. hehe... Men det skulle jeg måske have skrevet...

Jeg tror at sheaf har den rette metode. Jeg har selv tænkt på at gå af "energi vejen" for at løse problemet, men jeg er ikke kommet til ende, da jeg ville mene at den hastighed som man kaster med, vel ikke er den samme den hastighed som genstanden får i kredsløbet.

Men jeg vil kigge på problemet endnu en gang, og så gennemarbejde de foreslåede metoder... Kan jo altid vurdere om mit resultat er skævt :)

Mange tak for hjælpen ^^

Brugbart svar (0)

Svar #7
04. august 2007 af sheaf (Slettet)

Omtale udtryk gælder ikke for ellipsebaner da den udtrykker et forhold som ikke er gælden for ellipsebaner. Hvis man vil regne på ellipsebaner udnyttes

1. Hastighedsvektor står vinkelret på radiusvektor netop i apo"gæum" og peri"gæum" (de "jord"-fjerneste og -nærmeste punkter).

2. Tyngdekraften er en centralkraft, der gælder derfor impulsmomentbevarelse.

Skriv et svar til: Cirkelbevægelse, hastighed, kredsløb

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.