Fysik

Skorsten - Fart af nedrivning

04. februar 2018 af Jepp5220 - Niveau: A-niveau

Har en skorsten, hvor massen, og højden er oplyst. Når den vælter, roterer den om en vandret akse igennem dens fodpunkt, og jeg skal finde farten af skorstenes top, når dens vinkel med lodret er 30 grader. Hvordan gør jeg dette?


Brugbart svar (0)

Svar #1
04. februar 2018 af peter lind

Brug energibevarelse


Svar #2
04. februar 2018 af Jepp5220

Er gjort. Skal eventuelt have hjælp til næste spørgsmål: ?

Skorstenen knækker på midten, når den rammer de 30 grader.
"Gør rede for om den øverste del af skorstenen vil knække bagover, om den vil følge resten af skorstenen i det videre fald, eller om den vil knække forover


Brugbart svar (0)

Svar #3
05. februar 2018 af hesch (Slettet)

Tegn et øjebliksbillede ved de 30º, med vinkel- , lodret og vandret hastighed, momenter og kræfter.

Når skorstenen knækker, kan der ikke gennem bruddet overføres trækkræfter og momenter.

Hvor bevæger de to dele sig nu hen i deres videre færd?


Brugbart svar (0)

Svar #4
05. februar 2018 af Soeffi

#2...om den vil følge resten af skorstenen i det videre fald...

Der menes nok: "...vil den foretage et frit fald uden at rotere?"!


Brugbart svar (0)

Svar #5
05. februar 2018 af hesch (Slettet)

#4:  Der står jo i opgaven at den vælter, at den roterer om en vandret akse og rammer 30º.

Det mere end antyder at den roterer.


Svar #6
05. februar 2018 af Jepp5220

Brugte bare energibevarelse ved de 2 forskellige "stadier", og satte e_mek for begge lig hinanden og isolerede v, ved 30 grader


Brugbart svar (0)

Svar #7
05. februar 2018 af peter lind

Lad den nederste det fortsætte med at rotere og beregn den tid til den liger flat ned på jorden. For det afbrækkede stykke. Lad tyngdepunktet foretage et frit fald med begyndelseshastighed i den lodrette retning som fundet ved den første del af opgaven. Hvilken del kommer først ned til jorden ?


Brugbart svar (0)

Svar #8
05. februar 2018 af hesch (Slettet)

#7: Skorstenen har ingen lodret begyndelseshastighed til  t=t0+, men en vandret.

https://www.youtube.com/watch?v=JfI11CSYbOg


Brugbart svar (0)

Svar #9
05. februar 2018 af peter lind

Det er til tiden hvor den brækker af


Brugbart svar (0)

Svar #10
06. februar 2018 af hesch (Slettet)

#6:  Jeg kan ikke lide din metode, for energibevarelse for et system gælder for det samlede lukkede system.
Energibevarelse vil derfor gælde som summen af energi i de to halvdele, men energierne i hver af dem behøver ikke være ens, skal vi sige per kilo. Såvel fart som inertimoment per kilo, er størst i den øverste halvdel, hvilket du kan dokumentere med Steiners sætning.

Så når de to halvdele skal bevare samme vinkelacceleration indtil 30º, må nederste halvdel yde et moment i rotationsretningen på den øverste halvdel. Skorstenen knækker bagover grundet dette moment, for momentydelsen ophører, når skorstenen knækker.

Det var den teoretiske forklaring. Du kan jo regne på det, men husk Steiner.


Brugbart svar (0)

Svar #11
06. februar 2018 af peter lind

Du har stadig misforstået det hele. I starten bruger du energibevarelse til at finde rotationsenergien og dermed vinkelhastigheden. Efter at det øverste stykke er faldet af fortsætter den nederst med at dreje sig om basis. Du udreger heraf hvornår den rammer jorden men ikke ved energibevarelse. Energibevarelse siger jo ikke noget om tiden. Den anden del er et frit fald og der kan du regne  ud hvornår den rammer jorden


Svar #12
06. februar 2018 af Jepp5220

Jeg skal slet ikke udregne noget, når den er knækket af, kun hvorfor den knækker en hvis vej. Bruger kun energibevarelse til at udregne hastighed, når skorstenen stadig er hel.


Brugbart svar (0)

Svar #13
06. februar 2018 af peter lind

Det er en måde at gøre rede for den øverste del knækker bagover


Brugbart svar (0)

Svar #14
06. februar 2018 af hesch (Slettet)

#12:  Det er sikkert rigtigt, men svagheden ved dit indlæg er at det nærmeste du kommer på en opgaveformulering er #2, sidste sætning.

Altså: Hvad vej knækker skorstenen? ?

I #10 har jeg teoretisk redegjort for, at når skorstenen knækker ( grundet moment og tværkraft ) vil den knække bagover som på optagelsen i #8.

Det vil den gøre uanset hvor mange grader, θ, den er tippet når den knækker, så længe 0º < θ < 90º.
Glem nu den energibevarelse, den er helt unødvendig ved besvarelse af dette spørgsmål.

Det er ham, Steiner, der har bestemt det. Har du fået kigget på hvad han siger ?
Eller må jeg spørge:  Hvorfor ikke ?


Brugbart svar (0)

Svar #15
06. februar 2018 af hesch (Slettet)

PS:  Du kan godt se det igen, denne gang i Slagelse.

https://www.youtube.com/watch?v=ci5a417HIYs&t=5s


Brugbart svar (0)

Svar #16
07. februar 2018 af Eksperimentalfysikeren

Se #10 igen:

Så når de to halvdele skal bevare samme vinkelacceleration indtil 30º, må nederste halvdel yde et moment i rotationsretningen på den øverste halvdel. Skorstenen knækker bagover grundet dette moment, for momentydelsen ophører, når skorstenen knækker.

Dette er korrekt. En anden beskrivelse, med en mindre præcis udgave af samme argumentation finder du i den anden tråd, du har oprettet om emnet.


Skriv et svar til: Skorsten - Fart af nedrivning

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.