Fysik
Det Frie Fald med friktion
Hej Folkens
Jeg håbede at nogen kunne hjælpe mig da jeg sidder med min SRP og simpelthen mangler lidt vejledning for at kunne komme videre. Jeg har gjort det besværtligt for mig selv og valgt at arbejde med 2. ordens differentialligninger og bevægelse. Min opgave er at jeg skal for et lodret fald med og uden friktion, samt en dæmpet fjedersvingning opstille differentialligninger for disse bevægelser, og matematisk redegøre for løsningen af disse. Derefter skal jeg vha. numerisk løsning opstille nogle matematiske modeller for disse bevægelsestyper.
Jeg selvsagt valgt at udlede differentialligningen y''+ay'+by=0 og bestemme samtlige løsninger og herefter henvise denne til min dæmpede svingning (let) og har dernæst indsat denne i min numeriske løsningsformel og fundet en model som passer (med afvigelse).
Jeg mangler dog lidt hjælp med hvordan en kugle falder med friktion. Såvidt jeg kan forstå vil legemet påvirkes af en modgående kraft og hvis denne var luften ville denne kraft være lig c*v^2. Problemet er at i vores forsøg med gnidning da taber vi en kugle gennem olie for at den har større opdrift (friktion). Er der nogen der har et link eller for den sags skyld en ide til modellen? Jeg har fundet en som virker, men den synes bare at være alt for simpel idet vores model ifølge Newtons 2. lov siger: Fres = m*a
og det ekstra led simpelt er et gnidningsled Fgnid altså
Fres = m*a - Fgnid.
Er det virkelig så simpelt? Min vejleder hjælper ikke da det er "forsent" :S.
Håber i kan hjælpe mig...
Svar #3
18. december 2009 af wroxx (Slettet)
Du er seriøst min helt! :D! Fandt desuden ud af at mit experiment havde en fejl idet min graf begyndte i luften og så først senere ramte olien :).
Svar #4
18. december 2009 af wroxx (Slettet)
Nu jeg så tilbage til at være pisse irriterende. Hvad hvis det er en bageform/fjer jeg ladder falde? I såfald opnår den på vejen ned en konstant hastighed. Så er modellen jo ikke helt den samme.
selvfølgeligt er det en modsatgående kræft, men tænkte på om det så ikke bare er
F = mg - c*v
hvor c*v angiver friktionen/luftmodstanden?
Igen på forhånd tak! :D
Svar #5
18. december 2009 af Lurch (Slettet)
Modellen er nu den samme. At du har en anden form betyder at konstanten c ikke er den samme som før. Faldet afhænger dog stadig af v^2. Det gør det fordi luften er turbulent ved disse hastigheder. Turbulent betyder at luften omkring det der falder næsten bevæger sig kaotisk og uregelmæssigt. I modsætning til en laminær strømning hvor luften glider forbi helt fint og jævnt. I et sådan tilfælde går luftmodstanden kun som v.
Såfremt du opnår konstant hastighed under faldet (også kaldet terminal hastighed), så kan du regne den ud, da den resulterende kraft må være 0 ved konstant hastighed.
Skriv et svar til: Det Frie Fald med friktion
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.
