Fysik

Inertimoment, rotationelle kinetisk energi

07. januar 2016 af MissGeek87 (Slettet) - Niveau: Universitet/Videregående

Nogen der kan give lidt hjælp til den her opgave? Jeg ved følgende: 

vi får afvide, at den samlede masse er M/4 for hvert hjul, så M i intertimometet bliver vel M/4. Samtidig kan vi se, at R bare er R og det indsætter vi, så vi får inertimomentet til at give: I =  (M/4)R2? Korrekt?

Kan det passe, at formel for rotationel kinetisk energi er: Ki = 1/2 · Mv2+1/2 · Iw2? Ved ikke helt præcis hvordan man finder den kinetiske energi?? 

Gerne hjælp til den kinetiske energi i b) også. 

Tak på forhånd!


Svar #1
07. januar 2016 af MissGeek87 (Slettet)

Glemt lige at vedhæftet opgaven, den er vedhæftet nu :)


Brugbart svar (0)

Svar #2
07. januar 2016 af Eksperimentalfysikeren

Den rotationelle energi Erot = ½ I ω 2 = ½ (M/4) R2 ω2 = ½(M/4) v2.

Hertil skal du lægge den translatoriske kinetiske energi Etrans = ½Mv2.

Der er en fælde i det her. Prøv, om du kan finde den.


Svar #3
07. januar 2016 af MissGeek87 (Slettet)

Har prøvet at regne den, men er gået i stå, kan du hjælpe mig videre? Har vedhæftet hvad jeg har gjort


Svar #4
07. januar 2016 af MissGeek87 (Slettet)

a) Får den rotationelle kinetiske energi, K = (1/2)(M/4)vB2+(1/2)(M/4)R2w2

b) I = MR2 

Får den rotationelle kinetiske energi, K = (1/2)MvB2+(1/2)MR2w2

Men hvor hvordan ved jeg, om rytterens fart er større, mindre eller samme? Et fysisk argument? 


Brugbart svar (0)

Svar #5
07. januar 2016 af hesch (Slettet)

I punktet A har både cykelrytter (C) og skiløber (S) den potentielle energi m*g*h.

S har omsat al energien til translatorisk energi i punktet B.

C har omsat energien til translatorisk energi + rotationel energi.

Ergo må C's translatoriske energi blive mindre end S's, og C's hastighed, vB , dermed mindre.


Svar #6
07. januar 2016 af MissGeek87 (Slettet)

Tak det gav mening. Kan du evt. svare mig på om jeg havde lavet a) og b) rigtig mht. den kinetiske energi? Er nemlig i tvivl.


Brugbart svar (0)

Svar #7
07. januar 2016 af Eksperimentalfysikeren

#4

Du blander to  udtryk sammen. K = ½(M/4)vB2 for et enkelt hjul (husk at der er to hjul). Man kan også skrive K som K = ½(M/4)R2w2, fordi v = Rw.

I det, du har vedhæftet #3 har du glemt det ene hjul, ellers fint.


Svar #8
07. januar 2016 af MissGeek87 (Slettet)

Tror jeg har regnet en ting forkert i det jeg har vedhæftet i #3, min inertimoment er forkert, for jeg har skrevet M og ikke M/4, som jeg burde. Men vil det sige jeg skal gange 2 på hele udtrykket eller kun for inertimomentet? 


Brugbart svar (0)

Svar #9
07. januar 2016 af hesch (Slettet)

#6: Jeg mener ikke du har besvaret a) korrekt, for der står i opgaven, at du skal bestemme Krot som funktion af vB.  Du har stadig dette ω med i udtrykket.

Du skal substituere:  ω = vB / R

Så er dette ω ude af verden.


Svar #10
07. januar 2016 af MissGeek87 (Slettet)

Har rettet i a), ser det rigtig ud nu?


Svar #11
07. januar 2016 af MissGeek87 (Slettet)

Se bort fra #10 og kig i stedet på det vedhæftet i #11


Svar #12
07. januar 2016 af MissGeek87 (Slettet)

b) er også vedhæftet, ser den rigtig ud? 


Brugbart svar (0)

Svar #13
07. januar 2016 af hesch (Slettet)

#11:  Hvis du med linie 3 mener at K = Ktotal , så er der altså 2 cykelhjul.

Så vidt jeg kan se har du kun medregnet det ene ?


Svar #14
07. januar 2016 af MissGeek87 (Slettet)

Men der står i opgaven, at man skal finde inertimomentet af ET AF HJULENE og at man derefter skal bestemme HJULETS kinetisk energi, betyder det ik, at vi kun kigge på et hjul? 

Skal jeg skrive Khjul for at det lyder mere korrekt. Det er egentlig eksamensøvelse, så det godt at være specifik med sine svar nu det er fysik. 


Brugbart svar (0)

Svar #15
07. januar 2016 af hesch (Slettet)

Du har ret.

At kalde det Khjul er ikke den fuldstændige løsning, for hvad hedder "hjul" i flertal ?  ( Hvis du forstår ? )
K1hjul er nok bedre.

Men du har chancen i spørgsmål b), til at få notationen på en mere "skarp" form.  :)


Svar #16
07. januar 2016 af MissGeek87 (Slettet)

Har du fuldstændig ret i, har specificeret det mere i begge delopgaver a) K1hjul og b) Ksystem. Tak for hjælpen, tror jeg har godt styr på det nu. 


Skriv et svar til: Inertimoment, rotationelle kinetisk energi

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.