Fysik

Hjælp til at opstille en model for et skråt kast med luftmodstand

03. december 2017 af Michel0 (Slettet) - Niveau: A-niveau
Hej alle derude

Jeg skal i min opgave opstille en model for det skrå kast med luftmodstand - også løse denne numerisk.
Jeg er dog gået i stå og ville virkelig sætte pris på, hvis nogen kunne hjælpe :)

Indtil videre har jeg følgende formel : F=1/2*rho*A*c_w*v^2

Jeg ved, at jeg skal inddrage Newtons 2.lov altså F=m*a

Og jeg tænker at jeg vel skal opdele i komposanter...?

Jeg ved dog bare ikke hvordan jeg gør... måske sætte de to formler lig med hinanden eller...
Men jeg håber VIRKELIG nogen kan hjælpe mig; ville jeg være utrolig taknemmelig for.

Modellen jeg skal opstille skal være en differentialligning da jeg skal løse den ved hjælp af rylers metode...

På forhånd tak

Mvh.

Brugbart svar (0)

Svar #1
03. december 2017 af peter lind

F = -k*v*v2/|v| -m*g*y/|y|


Svar #2
03. december 2017 af Michel0 (Slettet)

Mange tak :)

Men vil du eventuelt forklare lidt, altså hvorfor udtrykket ser sådan ud og hvordan du er kommet frem til den :)

Mvh.


Brugbart svar (0)

Svar #3
03. december 2017 af peter lind

Luftmodstanden er proportional med kvadratet på hastigheden og modsat rettet hastigheden. Det er det du får ved at bruge det første led. Desuden er den påvirket af tyngdekraften som virker nedad i y retningen. Det er det som -y/|y| angiver


Svar #4
03. december 2017 af Michel0 (Slettet)

Jo, tak

Jeg tænkte mere på om du ville forklare hvordan du var kommet frem til det ren matematisk, altså trin for trin agtigt - hvordan du var kommet frem til det udtryk der

mvh.


Brugbart svar (0)

Svar #5
03. december 2017 af peter lind

Det er det jeg har fortalt dig i #3. Hvis du vil have nærmere forklaring må du præcisere hvad du vil have forklaring om


Svar #6
03. december 2017 af Michel0 (Slettet)

Jeg forstår godt at F_modstand=k*v^2

Men jeg forstår dog ikke hvorfor du kan dele v^2 med v og -y med y OG den kraft som hele udtrykket er lig med er det den resulterende kraft eller...

Jeg er sådan rimelig lost på forståelsen....


Brugbart svar (0)

Svar #7
04. december 2017 af hesch (Slettet)

Jeg "plejer" at opdele i komposanterne vx og vy som du selv foreslår i #1.

Fx = -k * vx2  er i princippet forkert fordi når vx skifter fortegn gør Fx det ikke.  Derfor i stedet:

Fx = -k * vx * |vx|

Det samme for Fy hvor det har reel betydning, da vy skifter fortegn.

Hvis du skal kaste ( skyde ) langt og højt ( beregne skudtabeller for granater ), skal  du tage hensyn til at lufttrykket falder, når granaten kommer op i højderne og at k-værdien dermed ændres.

Der har tidligere været en opgave her på SP, hvor en tysk V3 granat skulle skydes fra Frankrig og ramme London. Granaten kom op i 50 km højde, og der er der ikke meget luft tilbage.

Den er her:

http://studieportalen.dk/forums/thread.aspx?id=1650201


Brugbart svar (0)

Svar #8
04. december 2017 af peter lind

Fx = -k*(vx2+vy2)3/2*vx


Brugbart svar (0)

Svar #9
04. december 2017 af hesch (Slettet)

#8: ? ? ? ?

Hvis man betragter det tidspunkt hvor kastehøjden har maksimum, dvs. vy = 0, hvad bliver så Fx når man reducerer dit skrevne?


Brugbart svar (0)

Svar #10
04. december 2017 af peter lind

Det gør den; men der spørges ikke om dette


Brugbart svar (0)

Svar #11
04. december 2017 af hesch (Slettet)

#10:  Undskyld, hvad gør den?

Jeg spørger om:   Fx = ?????     ( algebraisk udtryk når vy =  0 ).


Brugbart svar (0)

Svar #12
04. december 2017 af peter lind

se dog opgaven


Brugbart svar (0)

Svar #13
04. december 2017 af hesch (Slettet)

#12:  Selve opgaven er ikke vedhæftet.

Jeg spørger dig om dit udtryk i  #8.  Ikke andet.


Brugbart svar (0)

Svar #14
04. december 2017 af peter lind

se #0


Brugbart svar (0)

Svar #15
05. december 2017 af hesch (Slettet)

#14:  Jamen der står jo:  F=1/2*rho*A*c_w*v^2

Det er ikke magen til det du skriver i #8. Derfor spørger jeg dig ind til hvad du skriver.

Jeg beder dig blot reducere dit udtryk, når vy = 0. Men jeg får efterhånden det indtryk, at det har du bestemt ikke lyst til.


Brugbart svar (0)

Svar #16
05. december 2017 af peter lind

Hold dig til sagen. Differentialligningen har højst værdien vy=0 i et enkelt punkt og man kan ikke løse en differentialligning ud fra kendskabet til den i 0 punkter eller i et enkelt punkt


Svar #17
05. december 2017 af Michel0 (Slettet)

Mange tak for hjælpen peter lind og hesch!

Måske I kunne forklare lidt mere i forhold til de udtryk i har opstillet, da stoffet er forholdsvis nyt for mig - jeg forstår lidt men ikke helt fuldt, derfor spørger jeg om i ville forklare mere ifh. til de modeller I har opstillet for et skråt kast med luftmodstand.

Altså hvorfor skal vx og vy være opløftet i 2. potens i #8 og summen af disse opløftet til 3/2.... Jeg forstår det ikke????


Brugbart svar (0)

Svar #18
05. december 2017 af peter lind

Luftmodstanden er proportional med v2 og v2 = vx2+vy2 derfor kommer det med i ligningen. Endvidere er modstanden modsat rettet v og dermed skal der ganges med v/|v|. Hesch tror tilsyneladende at han bare kan sætte vy=0. Det kan han bare ikke


Brugbart svar (0)

Svar #19
05. december 2017 af hesch (Slettet)

##16,18:  Jeg beder dig ikke om at løse differentialligningen, men om at reducere udtrykket i #8.

Når vy skifter fortegn, må den jo være 0 til et givet tidspunkt.

I #8 skriver du:

Fx = -k*(vx2 + vy2)3/2*vx

For vy = 0 findes:

Fx = -k*(vx2)3/2*vx =

-k*(vx6)1/2*vx =

-k*√(vx6) *vx =

-k*vx3*vx =

-k*vx4

Det er disse vx4 jeg undres over. Hvordan kommer den potens ind i billedet?


Brugbart svar (0)

Svar #20
05. december 2017 af peter lind

Undskyld. Det skulle være i potensen ½, hvad du også kan se af #1


Forrige 1 2 Næste

Der er 24 svar til dette spørgsmål. Der vises 20 svar per side. Spørgsmålet kan besvares på den sidste side. Klik her for at gå til den sidste side.