Lue keskustelun säännöt.
Tervetuloa lukemaan keskusteluja! Kommentointi on avoinna klo 7 - 23.
Tervetuloa lukemaan keskusteluja! Kommentointi on avoinna klo 7 - 23.
Alue: Aihe vapaa
Fysiikan apuja kaivataan
05.08.2019 |
Yritetään lukea tekniikan AMK-pääsykokeisiin.
Ollaan tehty vanhoja tehtäviä ja nyt tuli vastaan sellainen, mitä ei saada ratkaistua.
Tehtävässä pyydetään käyttämään energiansäilyvyyslakia.
Kysymys. Auto laskeutuu ilman alkuvauhtia ja mäen alla nopeus on 40 km/h. Seuraavaksi alkuvauhtia mäen päällä on 30km/h. Mikä tässä toisessa tapauksessa on vauhti mäen alla?
Auttakaa pliis osaavammat 🙏
Kommentit (26)
Oikean vastauksen pitäisi olla 50km/h, mutta miten siihen pääsee?
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Energian säilymislaki mgh+0,5mv1^2 = mgh+0,5mv2^2
v1 on nopeus mäen päällä, v2 mäen alla. Ratkaise tästä h, kun v1=0, ja käytä sitä laskiessasi, mikä v2 on, kun v1=30km/h.
70 on "oikea" vastaus. Siis kun ilman- ja vierintävastuksia ei oteta huomioon.
t. fyysikko
Vierailija kirjoitti:
Energian säilymislaki mgh+0,5mv1^2 = mgh+0,5mv2^2
v1 on nopeus mäen päällä, v2 mäen alla. Ratkaise tästä h, kun v1=0, ja käytä sitä laskiessasi, mikä v2 on, kun v1=30km/h.
Apukouluun. Typerys.
Jos v^2=v^2 + v^2
2 potenssit pois neliöjuurella.
Tällöin v=40 + (40-30)
V=40+10
V=50
Tadaa!
Sisältö jatkuu mainoksen alla
mgh = 1/2mv_1^2
mgh + 1/2mv_2^2 = 1/2mv_x^2
<=> 1/mv_1^2 = 1/2mv_x^2 - 1/2mv_2^2
<=> v_x = sqrt(v_1^2 = v_2^2) = sqrt(40^2 + 30^2) = sqrt(1600 + 900) = sqrt(2500) = 50.
Vierailija kirjoitti:
70 on "oikea" vastaus. Siis kun ilman- ja vierintävastuksia ei oteta huomioon.
t. fyysikko
En jaksa kaivaa laskinta esille, ja tarkistaa asiaa. Mutta kiihtyvyys sekunnissa on sama alkuvauhdista riippumatta. Eli kun alkuvauhti on nolla, niin autolla on aikaa kiihtyä esim 10s ja sinä aikana vauhti kasvoi 40km/h. Kun alkuvauhti on 30km/h niin aikaa lisä vauhdin keräämiseksi onkin vain esim 5s.
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Fyysikko on oikeassa. Asia on helppo todistaa maalaisjärjellä.
Ajattele että "mäki" onkin junassa.
Liikkumattomassa junassa auto saavuttaa nopeuden 40.
30 liikkuvassa junassa auto saavuttaa nopeuden 40, junaan nähden. Maasta katsottuna 70.
Fyysikko ei voi olla fyysikko.
Ei voi olla 70 km/h. Kuitenkin tuntuu oudolta, että alkuvauhti ei säily loppuun saakka. Tehty lisätyö 30km/h sulaa noin rajusti pois!
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Vierailija kirjoitti:
Fyysikko ei voi olla fyysikko.
Ei voi olla 70 km/h. Kuitenkin tuntuu oudolta, että alkuvauhti ei säily loppuun saakka. Tehty lisätyö 30km/h sulaa noin rajusti pois!
Tähän mennessä typerin päästö ;-)
Vierailija kirjoitti:
mgh = 1/2mv_1^2
mgh + 1/2mv_2^2 = 1/2mv_x^2
<=> 1/mv_1^2 = 1/2mv_x^2 - 1/2mv_2^2
<=> v_x = sqrt(v_1^2 = v_2^2) = sqrt(40^2 + 30^2) = sqrt(1600 + 900) = sqrt(2500) = 50.
Ei kai noin vaikeasti tarvitse laskea. Ei ole mitään hyötyä laskea ensin potenssit ja vetää sitten juurella sileäksi. Muuten ajatuskuvio on kyllä oikein.
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Laskisin ensin liike-energian lopussa ekassa tapauksessa ja sitten tokassa. Vertaisin niitä, kun tiedetään, että liike-energian on suoraan verrannollinen nopeuden neliöön.
1. muuta nopeudet metreiksi sekunnissa (40km/h=11,11m/s ja 30km/h=8,33m/s)
2. liike-energian kaavalla Ek=1/2mv^2 lasket auton liike-energian mäen alla nollavauhdista lähtiessä (koska autolle ei ole annettu massaa oletetaan sen olevan 1). (1/2*1*11,11^2=_61,7J_)
3. laske samalla kaavalla auton liike-energia mäen päällä 30km/h vauhdista lähdettäessä (34,7J)
4. auton liike-energia mäen alla on siis 61,7+34,7=96,4J
5. ratkaise auton nopeus mäen alla käyttäen edelleen samaa kaavaa (13,9m/s eli noin 50km/h)
t. AMK-insinörtti
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Eli siis ilman työtä mäen päällä saadaan vauhti mäen alle 40 km/h.
Tämä säilyy seuraavallakin kierroksella.
mgh=0,5mv2. (Eka kierros)
mgh+0,5mv2=0,5mv2 (Toka kierros)
mgh kuvaa potentiaalienergiaa. 0,5-alkuiset taas liike-energiaa. Yhtälölain mukaan kumpikin puoli =merkin laidoilla on samansuuruiset.
Ekan kierroksen tulos on siis mgh=40 km/h.
Sitten lasketaan v1 toiseen kaavaan. Eli v1=40-30
V1=10.
Silloin vx= 40+10=50
Nopeus mäen alla pysyy samana, 40 km/h.
Alueella on 50 kmh rajoitus ja mäen alla Palsternakan kamera. Typerä kuski jarruttaa neljään kymppiin, ettei vaan saa sakkoja.
Vierailija kirjoitti:
1. muuta nopeudet metreiksi sekunnissa (40km/h=11,11m/s ja 30km/h=8,33m/s)
2. liike-energian kaavalla Ek=1/2mv^2 lasket auton liike-energian mäen alla nollavauhdista lähtiessä (koska autolle ei ole annettu massaa oletetaan sen olevan 1). (1/2*1*11,11^2=_61,7J_)
3. laske samalla kaavalla auton liike-energia mäen päällä 30km/h vauhdista lähdettäessä (34,7J)
4. auton liike-energia mäen alla on siis 61,7+34,7=96,4J
5. ratkaise auton nopeus mäen alla käyttäen edelleen samaa kaavaa (13,9m/s eli noin 50km/h)
t. AMK-insinörtti
40 km/h*3,6= 144 m/s. Tämä on oikein, ei 11,11m/s
mietihän uudestaan? 40km/h / 3,6 = 11,11m/s.
Vierailija kirjoitti:
0 km/h*3,6= 144 m/s. Tämä on oikein, ei 11,11m/s
😂😂
onko tullut käytyä elämämkoulu? Ja sekin huonosti...
Vierailija kirjoitti:
40 km/h*3,6= 144 m/s. Tämä on oikein, ei 11,11m/s
:DD
Alue: Aihe vapaa
Ketään?