Fysik

Udledning af raketligningen

05. december 2010 af phil91 (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hej alle :)
Sidder og skriver SRP og skal udlede raketligningen på baggrund af Newtons 2. lov og impulsbevarelse.

Indtil videre har jeg udledt raketligningen fra:

P_før=0 -----> P_efter=0

som omskrives til:

udm+dv(m-dm)=0 ----> udm+mdv-dvdm=0

dvdm fjernes fordi den er minimal:

udm+mdv-dvdm≈udm+mdv=0

OSV.. helt op til det endelige:

Vo = u * ln(Mf/Me)

Det jeg har problemer med, er at koble newtons 2. lov og impulsbevarelse til P_før = 0 og P_efter = 0.

Man kan nærmest sige at jeg er startet bagfra.
Håber i forstår mig og kan hjælpe. Hvis i ikke forstår mig, så spørg endelig.

Mange tak!!


Brugbart svar (0)

Svar #1
05. december 2010 af peter lind

I din udledning bruger du ikke at Pfør = Pefter = 0, og du kan heller ikke bruge det, da det ikke er rigtigt i den aktuelle situation.  Det er lig 0, der er forkert. Når raketten er kommet op i fart er impulsen ikke 0. Du kan derimod bruge at impulsen er bevaret, og det er faktisk også det du gør.


Svar #2
05. december 2010 af phil91 (Slettet)

Jeg har det her fra: (Link fjernet pga. dødt link. Mvh. Studieportalen.dk)

Det starter på side 3 under raketligningen i den første tekstspalte.

Siger du at der er forkert eller?


Brugbart svar (0)

Svar #3
05. december 2010 af peter lind

Det er rigtigt at raketten er i hvile før affyringen; men den er altså ikke i hvile efter. Det der bruges er at impulsen er konstant. Det gælder p = m*v efter et lille tidsrum dt er impulsen ændret med mdv + (v+u)dm = 0 hvor det første led angiver ændringen af impulsen af raketten og det andet led impulsen af vandet der er smidt bagud. Det bemærkes at led af anden orden er smit væk. Deler du med dt får du mdv/dt + (v+u)dm/dt = 0. Det skal lige bemærkes at v og u har modsatte retninger og dermed har forskellig fortegn.


Svar #4
05. december 2010 af phil91 (Slettet)

Du skal have mange tak for dine svar, er super glad for at du gider hjælpe mig.

Men er ikke helt med på hvad du prøver at forklare.
Vil du mene at der er en fejl i de noter jeg har linket til?
Eller er det bare min fortolkning af noterne?


Brugbart svar (0)

Svar #5
05. december 2010 af peter lind

Der er en fejl i de noter.


Svar #6
05. december 2010 af phil91 (Slettet)

hmmm


Svar #7
05. december 2010 af phil91 (Slettet)

Kan man udlede p = m*v fra newtons 2 lov? og hvordan


Brugbart svar (0)

Svar #8
05. december 2010 af peter lind

Nej. impulsen er defineret ud fra den formel.


Svar #9
05. december 2010 af phil91 (Slettet)

Okay. Det virker som et rigtig lorte dokument jeg fandt. Der står nemlig også at formlen for impuls udledes fra Newtons 2. Lov.

Tak for hjælpen. Starter forfra.


Brugbart svar (0)

Svar #10
06. december 2010 af peter lind

Jeg har også lavet en fejl i #3. Her kommer det igen mere detaljeret

Raketten har til til tiden t massen m(t) med hastigheden v(t) og dermed pulsen m(t)*v(t)

Efter et meget kort tidsinterval Δt har den smidt massen Δm bagud med hastigheden u+v. Samtidig har raketten mistet massen Δm og fået en tilvækst i hastigheden på Δv og dermed impulsen (m-Δm) (v+Δv) = mv+mΔv -v*Δm -ΔmΔv

Impulsen før

1. m(t)*v(t)

Impulsen efter

bagud smidt masse

2.  Δm(u+v) = u*Δm +v*Δm

raketten

3. mv+mΔv -v*Δm -ΔmΔv

Impulsbevarelse giver så at 2. + 3.- 1. = 0 altså

u*Δm +v*Δm+mv+mΔv -v*Δm -ΔmΔv -m*v =0<=> u*Δm +mΔv --ΔmΔv  =0

Deler man dette med Δt får man u*Δm/Δt +mΔv/Δt --ΔmΔv/Δt =0 hvilket for Δt -> 0 giver u*m'(t)+m(t)*dv/dt = 0

Din henvisning slipper godt fra påstanden om at impuls før = impuls efter = 0 fordi v*dm går ud  ovenfor medens den i opgaven forsvinder fordi v=0


Svar #11
06. december 2010 af phil91 (Slettet)

Ahh okay tusind tak for svaret :)


Skriv et svar til: Udledning af raketligningen

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.