Matematik

Vektorer i planet

28. marts 2005 af peter_g (Slettet)
Hey. Der er en opgave, som jeg ikke helt kan løse, så derfor ville jeg hjælp være rart...
Opgaven lyder som flg.:
Der er en bil som har en tyngdekraft på 20 kN og der er så nogle wirer som bruges til at hive den op. Wirenes vinkel er 120 grader.

Hvor meget er kræften i wirerne.??

Jeg ville meget gerne have at I forklarede hvordan dette beregnes..

Brugbart svar (0)

Svar #1
29. marts 2005 af staehr (Slettet)

Er det nogen hjælp, hvis jeg siger Newtons 2. lov? Du er så heldig, at systemet står stille, hvilket vil sige m*a=0.

Vælg en retning og projicer kræfterne parallelt og vinkelret...

Svar #2
29. marts 2005 af peter_g (Slettet)

Kan du ikke være lidt mere præcis? Jeg har lidt svært ved at forstå det...
m*a=0, vil det så betyde at den ene vektors værdi er 10 og den anden er -10??...
Og hvordan kan jeg projicere kræfterne??

Brugbart svar (0)

Svar #3
29. marts 2005 af staehr (Slettet)

Jeg har ikke selv haft fys højniveau i gym, men jeg kan fortælle dig, hvad vi gør på dtu:

START MED AT TEGNE ET STORT BILLEDE AF SITUATIONEN! Det tager 1 minut, du skal bare tegne en klods (bilen) og de tre kræfter, der virker på den, og det gør arbejdet 100 gange lettere.

Jeg går ud fra, at du med wirernes vinkel mener deres indbyrdes vinkel.

Newton's lov (faktisk massemidtpunktssætningen) giver:

N2: m*a = F_samlet

Altså masse gange acceleration er lig med summen af de kræfter, der virker på legemet (bilen).

Bilen hænger stille, dvs. a = 0.

Altså

N2: 0 = F_samlet

Nu har vi to dimensioner, dvs. F_samlet er faktisk en vektor.

Men hvis du nøjes med at kigge på den lodrette retning, hvilke kræfter virker så nedad? Det gør tyngdekraften på bilen, altså F_tyngde = m * g = 20kN (givet).

Hvis du kigger på retningen lodret opad, er det ikke helt lige så let. Af symmetrigrunde er de to kræfterne hver af de to wirer heldigvis ens, lad os kalde dem F_snor. Men de peger jo ikke lodret opad, så hvad gør du? Du projicerer ind på lodret!

Du projicerer på lodret ved at tegne en stiplet linie fra pilespidsen vinkelret ind på den lodrette akse (lodret akse gennem bilen). Det punkt, du rammer, er spidsen af den vektor, der udgør snorkraftens bidrag i lodret retning. Og hvilken størrelse har den? Hver wire danner vinklen 60 grader med lodret og den nye vektor er hosliggende i forhold til vinklen - altså har vektoren størrelsen F_snor_lodret = F_snor*cos(60 grader).

Udmærket, du har et bidrag lodret ned (F_tyngde) og to bidrag lodret op (2*F_snor_lodret).

Vi kigger så igen på Newton's 2. lov:

N2 (lodret ned): 0 = F_tyngde - 2*F_snor_lodret

(minus fordi F_snor_lodret virker modsat den retning vi har valgt, nemlig lodret ned)

Denne ligning er lige til at løse! Prøv selv, og lad mig se, hvad du får :0)

(som regel vil det være nødvendigt at projicere vandret også, men da snorkræfterne er ens og hænger symmetrisk, slipper du billigt her)

Svar #4
29. marts 2005 af peter_g (Slettet)

20kN får jeg. Det ser rigtigt ud. Mange tak for hjælpen...

Brugbart svar (0)

Svar #5
30. marts 2005 af staehr (Slettet)

Enig... Selv tak :0)

Skriv et svar til: Vektorer i planet

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.