Fysik
Kraft ved sammenstød
Hej.
Vil høre om der er nogle fysikkyndige mennesker, der kan hjælpe mig med en problemstilling. Har en situation, hvor jeg skal beregne den kraft der opstår ved sammenstød mellem et bevægeligt emne og et ikke-bevægeligt emne. Konkretiseret består situationen af det tænkte eksempel, at man taber et emne fra en højde h ned på et hårdt underlag, hvoraf den kraft, der virker på emnet, ønskes bestemt.
Umiddelbart synes jeg selv det virker logisk at koble det sammen med klassisk impuls, men her mangler jeg en størrelse i form af den sammentrækning, der opstår i emnet ved sammenstødet.
Er der en/nogen, der har en anden indgangsvinkel til det - evt. via noget energiomsætning hvor der kan kobles en resulterende kraft på?
Mvh
Svar #1
30. marts 2010 af Erik Morsing (Slettet)
Ja det er impulsens afledede, som er kraften, idet dp/dt = F = m*dv/dt. Da du starter fra hvile er begyndelseshastigheden v = v0 = 0 m/s, of da den potentielle energi m*g*h omsættes til kinetisk energi ½mvslut2, så bliver sluthastigheden vslut = √(2gh). Legemet medfører sin egen impuls p, så impulsændringen ved sammenstødet er p - (-p) = 2p ved den fuldstændige elastiske kollision. Den impuls, som legemet udøver på gulvet kan beregnes ud fra ændringen i det lineære moment så vi får I = pslut - pbegynd, og kraften beregnes ud fra formlen ∫dp = ∫F(t)dt fra tbegynd til tslut Kraften er altså afhængig af den tid den virker på.
Svar #2
30. marts 2010 af ulriksen (Slettet)
Ok, ved løsning af det bestemte integrale, hvor tbegynd og tslut implementeres - her er tbegynd vel tiden, hvortil faldet påbegyndes, og tslut er tidspunktet, hvor sammenstødet finder sted, ikk?
Svar #3
30. marts 2010 af Erik Morsing (Slettet)
Nej det er den tid kraften virker på, men den kan vel godt være noget svær at beregne. I stedet for at beregne kraften, så er det bedre at se på impulsændringen alene og så beregne energiændringer bagefter. Nu er det her jo meget teoretisk, så jeg ved faktsik ikke, hvordan man beregner kraften i praksis. En konstant kraft som tyngdekraften er jo nem at beregne.
Skriv et svar til: Kraft ved sammenstød
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.
