Matematik
Vektorer i planet
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..
Svar #1
29. marts 2005 af staehr (Slettet)
Vælg en retning og projicer kræfterne parallelt og vinkelret...
Svar #2
29. marts 2005 af peter_g (Slettet)
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??
Svar #3
29. marts 2005 af staehr (Slettet)
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)
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.
