Matematik

Opgave omkring den partikulære ligningen

05. februar 2025 af rubyan - Niveau: A-niveau

hejsa jeg har fået opgaven Hvor lang tid går der fra tidspunkter t= 0 s, inden halvdelen af vandet er løbet ud 

jeg ved Til tiden  [t=0]  åbnes udløbet. Det gælder, at h(0) = 1 m

og jeg kender ligningen som jeg har funet fra tidligere opgave som er i filen. hvordan kan jeg løse den?

tak for hjælpen på forhånd


Brugbart svar (0)

Svar #1
05. februar 2025 af Eksperimentalfysikeren

Der er noget galt med dine oplysninger. Du skriver, at h(0)=1m, men indsætter du t=0 i udtrykket for h, får du resultatet 0.

Prøv at vedhæfte de forudgående beregninger.


Svar #2
05. februar 2025 af rubyan

#1

Der er noget galt med dine oplysninger. Du skriver, at h(0)=1m, men indsætter du t=0 i udtrykket for h, får du resultatet 0.

Prøv at vedhæfte de forudgående beregninger.

okay i allerførste opgave har jeg fundet tværsnit arealet af ab og au  ab = 2463.008641 cm^2"  "Au = 2.010619299*cm^2"

næste opgave ar laven den fuldstændig løsningen til diffrential ligningen som lægger i filen som et screenshot 

og du kan også godt få opgave beskrivelsen 

Beholderen tømmes via et udløb i bunden. I begyndelsen er udløbshastigheden høj på grund af et højt vandtryk. Efterhånden som beholderen tømmes, falder vandtrykket, og udløbshastigheden reduceres.

Højden  [h]  betegner vandoverfladens højde over beholderens bund, målt i meter.

Den hastighed, hvormed højden  [h]  reduceres, betegnes dh/dt

[t]  er tiden målt i sekunder.

Hastigheden udtrykkes ved differentialligningen: som er screenshotet  hvor g er tyngdekraftaccelartion 

det er så alt jeg har lavet 


Brugbart svar (0)

Svar #3
07. februar 2025 af AMelev

Du har fået spist konstanten i den fuldstændige løsning.
h(t) = c - .....
h(0) = 1 giver dig c = 1.

Hvad er sammenhængen mellem vandmængde og vandhøjde?
Hvis beholderen er en cylinder, vil halvdelen af vandet være løbet ud, når h(t) = ½.

PS! Vedlæg altid hele opgaven, så vi ved, hvad vi har med at gøre.


Brugbart svar (0)

Svar #4
07. februar 2025 af Anders521

#3 Der er nok tale om opgaven nedenfor. 

Kilde: Jensen M., Marthinus K., Bernt H. (2008). MAT A htx 


Brugbart svar (0)

Svar #5
07. februar 2025 af Anders521

.       

Vedhæftet fil:Tømning af beholder.png

Svar #6
07. februar 2025 af rubyan

#4

#3 Der er nok tale om opgaven nedenfor. 

Kilde: Jensen M., Marthinus K., Bernt H. (2008). MAT A htx 

ja det er denne opgave jeg er igang med at løse og er stadig forvirret 


Brugbart svar (0)

Svar #7
08. februar 2025 af Anders521

#6 For at løse delopgave d) skal du (som nævnt i #3) løse ligningen h(t) = ½ mht. t, hvor funktionen h(t) er den partikulære løsning du formentlig fandt i delopgave c). 


Svar #8
08. februar 2025 af rubyan

#7

#6 For at løse delopgave d) skal du (som nævnt i #3) løse ligningen h(t) = ½ mht. t, hvor funktionen h(t) er den partikulære løsning du formentlig fandt i delopgave c). 

super mange tak men jeg har lidt problemer med opgave f kan du også hjælpe mig her? 


Brugbart svar (0)

Svar #9
08. februar 2025 af Anders521

#8 I delopgave f) skal du beregne hvornår din beholder er (helt) tømt. Husk at løsningen/ funktionen h(t) betegner vandoverfladens højde over beholderens bund, og derfor skal du nu løse ligningen h(t) = 0 mht. t.


Svar #10
08. februar 2025 af rubyan

#9

#8 I delopgave f) skal du beregne hvornår din beholder er (helt) tømt. Husk at løsningen/ funktionen h(t) betegner vandoverfladens højde over beholderens bund, og derfor skal du nu løse ligningen h(t) = 0 mht. t.

hejsa det er noget jeg ikke helt forstår når jeg løse ligningen for H(t) i mable så får jeg 1.332778010*106 men det syntes jeg bare lyder virkelig hurtiget 


Brugbart svar (0)

Svar #11
08. februar 2025 af Anders521

#10 Husk hvilken enhed t måles i.


Brugbart svar (0)

Svar #12
08. februar 2025 af AMelev

#10 Jeg synes, det lyder ret langsomt, godt 15 døgn.
Har du ikke skrevet forkert i din differentialligning? Der er 2g, ikke ½g.
Jeg får h(t) = (1.- 0.001809·t)2..
Tegn en graf og overvej definitionsmængde.


Svar #13
08. februar 2025 af rubyan

#12

#10 Jeg synes, det lyder ret langsomt, godt 15 døgn.
Har du ikke skrevet forkert i din differentialligning? Der er 2g, ikke ½g.
Jeg får h(t) = (1.- 0.001809·t)2..
Tegn en graf og overvej definitionsmængde.

hejsa jo det har jeg hvor jeg har fået det samme som dig men hvordan konverter til timer eller døgn som du har skrevet


Svar #14
08. februar 2025 af rubyan

#11

#10 Husk hvilken enhed t måles i.

hejsa kan du også hjælpe med at lave opg h da jeg er usikker på den


Brugbart svar (0)

Svar #15
09. februar 2025 af AMelev

1 min er 60 sek, 1 time er 60 min, 1 døgn er 24 timer.
1 døgn er altså 24·60·60 sek = 86400 sek
Du fik 1.332778010*106 sek = 1 332 778.010 sek svarende til 15.4 døgn.

h) For det første skal du blive enig med dig selv om, hvilken måleenhed, du vil benytte.
1 L = 1 dm3, så jeg ville benytte længdeenheden dm, men du kan vælge andet.
Så skal du have såvel højde h som areaet ab = 2463.008641 cm^2 angivet med samme enhed.
1 dm2 = 100 cm2 
Så skal du beregne rumfanget af en vandsøjle med højden h, og derefter skal du bestemme, hvilken højde h3, der svaret til 3 L.

Så bestemmer du de tidspunkter, hvor h(t)  = 0.8 (m) henholdsvis 0. 8 - h3 (m).

Du skal holde tungen lige i munden mht. enheder. Vær obs på, at h er vandsølendehøjde målt i meter.


Brugbart svar (0)

Svar #16
11. februar 2025 af mathon

\begin{array}{llllllll} \textbf{h)}\\&\textup{Udl\o bshastigheden}\\&\textup{ved h\,= }0.8\;\mathrm{m}\textup{:}\\&&\frac{\mathrm{d}h}{\mathrm{d}t}=-\sqrt{2\cdot9.82}\cdot 0.000816\cdot\sqrt{0.8}=-0.003234\quad (\mathrm{\frac{m}{s}})\\\\& \textup{H\o jden af 3\,L:}\\&&\mathrm{d}h=\frac{V}{G}=\frac{3\cdot 10^{-3}\;\mathrm{m^3}}{\frac{\pi}{4}\cdot \left(0.56\;\mathrm{m} \right )^2}=0.01218\;\mathrm{m}\\\\&\textup{Udl\o bstid:}\\&&t=\frac{0.01218\;\mathrm{m}}{0.003234\;\mathrm{\frac{m}{s}}}=3.8\;\mathrm{s} \end{}


Brugbart svar (0)

Svar #17
17. februar 2025 af ringstedLC

Metoden i #16 går kun an i de tilfælde, hvor aftapningen er så lille i forhold til den totale mængde. Ved større udløb må den aftagende udløbshastighed medtages:

\begin{align*} h\bigl(t_0\bigr)=\sqrt{0.8} &= -\sqrt{\frac{g}{2}}\cdot\frac{A_u}{A_b}\cdot t_0+1 \\ h\bigl(t_3\bigr)=\sqrt{0.8-\tfrac{3\,\cdot\,10^{-3}}{A_b}} &= -\sqrt{\tfrac{g}{2}}\cdot\tfrac{A_u}{A_b}\cdot t_3+1 \\ h\bigl(t_3\bigr)-h\bigl(t_0\bigr) &= \sqrt{0.8-\tfrac{3\,\cdot\,10^{-3}}{A_b}}-\sqrt{0.8} \\ -\sqrt{\tfrac{g}{2}}\cdot\tfrac{A_u}{A_b}\cdot t_3+1-\biggl( -\sqrt{\tfrac{g}{2}}\cdot\tfrac{A_u}{A_b}\cdot t_0+1\biggr) &= \\ -\sqrt{\tfrac{g}{2}}\cdot\tfrac{A_u}{A_b}\cdot t_3-\biggl(-\sqrt{\tfrac{g}{2}}\cdot\tfrac{A_u}{A_b}\biggr)\cdot t_0 &= \\ -\sqrt{\tfrac{g}{2}}\cdot\tfrac{A_u}{A_b}\cdot \bigl(t_3-t_0\bigr) &= \sqrt{0.8-\tfrac{0.003}{A_b}}-\sqrt{0.8} \\ t_3-t_0 &= -\sqrt{\tfrac{2}{g}}\cdot\tfrac{A_b}{A_u}\cdot\biggl( \sqrt{0.8-\tfrac{0.003}{A_b}}-\sqrt{0.8}\biggr) \\ \Delta t &= \sqrt{\tfrac{2}{g}}\cdot\tfrac{A_b}{A_u}\cdot\biggl(\sqrt{0.8} -\sqrt{0.8-\tfrac{0.003}{A_b}}\;\biggr) \\ \Delta t &= 3.7786...\approx 3.8\;(\textup{s}) \end{}


Skriv et svar til: Opgave omkring den partikulære ligningen

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.