Hogyan kell megcsinálni ezt a 2 feladatot? Hogy lássam a példát légyszives magyarázva oldja meg valaki.
1.Egy test szabadon esett, és a földet éréskor 30m/s volt a sebessége. Milyen magasról esett? Miért nincs szükség a test tömegére a magasság kiszámításához? A mozgási energia kiszámításához kellene-e tudni a test tömegét? Miért?
2.Egy 2m hosszú és 1m magas lejtő tetejéről 2kg tömegű test csúszik le. Mekkora sebességgel érkezik a lejtő aljához, ha a) a súrlódás elhanyagolható; b) a súrlódási együttható 0,2?
1. Szabadesés:
Csak a gravitáció hat, gyorsulása g=10 m/s²
t idő múlva a sebesség: v = g·t
t idő alatt megtett út: s = 1/2 g·t²
ez a magasság is most
Vagyis kiszámolod az esés idejét a végsebességből, aztán azzal kiszámolod a magasságot. Csak az előző képletek kellenek.
2. 1 m magas, 2 m hosszú lejtő, ha lerajzolod látszik, hogy 30 fokos (mert sin 30° = 1/2)
A testre hat a nehézségi erő, amit fel kell bontani két komponensre: Az egyik merőleges a lejtőre, a másik párhuzamos vele. Itt egy ábra:
Az ábrán a nagy F nem számít (az itt nincs), m·g·sinβ a párhuzamos komponens (itt lentebb ezt a szinuszosat nevezem F-nek)
Ez a lejővel azonos irányú komponens gyorsítja a testet. A gyorsulás maga ebből számítható:
F=m·a
vagyis
m·g·sinβ = m·a
a = g·sinβ
a = g/2
Itt is ugyanazok a képletek kellenek, mint az előbb, tehát 1/2·a·t² a megtett út, ez most 2 m (a lejtő hossza), kijön belőle, mennyi idő alatt csúszik le. Aztán v=a·t ide behelyettesíted az időt, kijön, hogy mennyi a végsebesség.
b) Ha van súrlódás is: Akkor a testre hat még a súrlódási erő is, ez ellentétes irányú a mozgással. Az ábrán az F az olyasmi. Ennek nagysága
Fs = Fn·μ
μ a súródási együttható, 0,2
Fn a nyomóerő, ez a lejtőre merőleges komponense a nehézségi erőnek, m·g·cos β
A testet a lejtővel párhuzamos erők eredője gyorsítja, ez pedig:
m·g·sin β - Fs = m·g·sin β - μ·m·g·cos β
a gyorsulása ugyanúgy, mint előbb:
m·a = m·g·sin β - μ·m·g·cos β
a = g·(sin β - μ·cos β)
A folytatás már megegyezik az előzővel.
Ha valami nem tiszta, kérdezz rá, hogy mi.
Ja, első kérdésnél az extra kérdések.
Tömeg azért nem kell a számoláshoz, mert minden test a tömegétől függetlenül azonos gyorsulással gyorsul a gravitációs térben.
Energia számoláshoz már kell a tömeg is, mert E=1/2 m·v² a mozgási energia nagysága.
Kezdetben, amikor még h magasan van (az előbb h=s volt), akkor helyzeti energiája van, E=m·g·h
A két energia megegyezik.
Egyébként ebből is számolható a magasság:
1/2·m·v² = m·g·h
h = v²/(2g)
Így még gyorsabb is a számolás, mint amit fentebb írtam.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!