Fysik
Luftmodstand på muffinform
Hej
ligger inde med et lille spørgsmål
Jeg sidder og skriver en rapport. I rapporten skal vi beregne luft modstanden på en muffinform i frit fald.
er kommet frem til at Fluft=m*g. Mit spørgsmål går på om tyngde accelerationen skal være negativ så formlen altså bliver Fluft=m*(-g) og i så fald, hvorfor?
Svar #1
06. november 2014 af Andersen11 (Slettet)
Fortegnet afhænger af, hvordan du har vendt dit koordinatsystem.
Luftmodstanden plejer da at være proportional med hastigheden?
Svar #2
06. november 2014 af MortenJenssen (Slettet)
Vedhæftet billede af koordinatsystemet fra Capstone. Det ser ud til at i mit tilfælde skal g være positiv i så fald?
Svar #3
06. november 2014 af Andersen11 (Slettet)
Det ser vel så ud til, at y-aksen peger lodret nedad. For tyngdekraften har man så
Ft = m·g
men det er ikke luftmodstanden.
Svar #4
06. november 2014 af MortenJenssen (Slettet)
Nej, men udligner tyngdekraften og luftmodstanden ikke hinanden. så hvis:
Fsamlet= - Ft + Fluft
newtons 2.lov
F_samlet=m*a
Accelerationen i mit forsøg er vel 0 da farten er konstant. Deraf:
F_samlet=m*0
F_samlet=0
så hvis F_t og F_luft udligner hinanden er luftmodstanden så ikke også givet ved
F_luft=m*g ?
Svar #5
06. november 2014 af Andersen11 (Slettet)
#4
Det er kun tilfældet, hvor hastigheden er konstant.
Der gælder da
Fsamlet = Ft + Fluft = 0 .
Kræfterne regnes med fortegn.
Svar #6
06. november 2014 af MortenJenssen (Slettet)
#5
Hastigheden i mit forsøg er vel også konstant?
Er ikke sikker på, at jeg forstår
Svar #7
06. november 2014 af Andersen11 (Slettet)
#6
Hastigheden er kun konstant på den lineære del af din graf.
Svar #8
06. november 2014 af MortenJenssen (Slettet)
Ja. Det eneste af grafen jeg skal tage udgangspunkt i er den lineære del (den del som er markeret i en let blå firkant)
Svar #9
06. november 2014 af Andersen11 (Slettet)
#8
Og på den lineære del gælder der så, at
Fluft = -Ft ,
og specielt, at
|Fluft| = |Ft| .
Svar #10
06. november 2014 af MortenJenssen (Slettet)
Den sidste er jeg ikke klar over hvad der menes med?
Så for at beregne luftmodstanden for siger jeg F_luft= -(m*g)
eksempel med en muffinform på 0.00039 kg
F_luft= -(0.00039kg*9.82m/s^2) ?
Svar #11
06. november 2014 af Andersen11 (Slettet)
#10
Med |Ft| menes størrelsen af Ft , kraftvektorens længde.
Svar #12
06. november 2014 af MortenJenssen (Slettet)
#11
Alright. Var mit eksempel korrekt? Eller er det forkert fortegn
Svar #13
06. november 2014 af Andersen11 (Slettet)
#12
Ja, sådan som du har vendt koordinatsystemet, skal luftmodstanden vist regnes negativ.
Svar #14
06. november 2014 af MortenJenssen (Slettet)
Bare for at være helt sikker. Det er altså både massen, og tyngeaccelerationen der skal være i en minus parentes? Eller kun tyngdeaccelerationen. Og kan du uddybe hvorfor?
Svar #15
06. november 2014 af Andersen11 (Slettet)
#14
Massen er en skalar, der ikke regnes med fortegn, mens tyngdeaccelerationen er en vektor, der her i en 1-dimensional bevægelse bliver til en størrelse, der regnes med fortegn.
Man har generelt
F = m·a
hvor a er accelerationsvektoren og F er kraftvektoren.
Svar #16
06. november 2014 af MortenJenssen (Slettet)
Okay, tak skal du have. Kan man uddybe mere på hvorfor tyngdeaccelerationen er negativ i mit tilfælde? Er det fordi, at den "bremser" muffinformen, altså arbejder modsat retning af hvad formen falder?
Svar #17
06. november 2014 af Andersen11 (Slettet)
#16
Tyngdeaccelerationen er ikke negativ. Du har valgt et koordinatsystem, hvor y-aksens positive retning peger lodret nedad. I dette koordinatsystem har tyngdekraften en positiv y-komposant, og dvs.
Ft = mg
Når hastigheden bliver konstant, er luftmodstandens størrelse lig med tyngdekraftens størrelse, og luftmodstanden er modsat rettet tyngdekraften, så i denne 1-dimensionale fremstilling har vi
Fluft = -Ft = -mg .
Svar #18
06. november 2014 af MortenJenssen (Slettet)
så dette eksempel er korrekt? F_luft= -(m*g) eller er det således F_luft= m * (-g)
Svar #19
06. november 2014 af Andersen11 (Slettet)
#18
Det er underordnet, hvor fortegnet anbringes, men det er måske mere praktisk med fortegnet foran faktorerne
Skriv et svar til: Luftmodstand på muffinform
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.
