v0.398pre-alpha

Fizyka Zadania Bryła sztywna i ruch obrotowy Zadanie 2 - Bryła sztywna i ruch obrotowy - dwie obracające się tarcze
Google+

Korepetycje

Znajdź korepetytora!

wtorek, 26 kwietnia 2011 12:22

Zadanie 2 - Bryła sztywna i ruch obrotowy - dwie obracające się tarcze

Napisał 
Oceń ten artykuł
(2 głosów)

Do poziomej osi, wykonującej 300 obrotów na sekundę, przymocowane są dwie cienkie tarcze w odległości 20 cm od siebie. Aby wyznaczyć prędkość kuli wystrzelono ją w ten sposób, że przebiła obie tarcze w tej samej odległości od osi obrotu.
Znaleźć średnią prędkość kuli pomiędzy tarczami, jeśli miejsca przebicia tych tarcz były przesunięte względem siebie o kąt 18°.

Kliknj "więcej" aby zobaczyć rozwiązanie

Warto wykonać rysunek całej sytuacji, ale nie trzeba

Pomimo skomplikowanego opisu gdy trochę pomyślimy i dokładnie wyobrazimy sobie sytuację, zadnie jest bardzo proste.
Mamy drogę przebytą, nie mamy czasu i mamy wyliczyć prędkość średnią, z definicji:

S=v_{sr}t
Potrzebujemy więc czas, możemy go wziąć z ruchu tarcz:

\omega=2\pi f

\alpha = \omega t
Mając te dwa proste równania, możemy bardzo łatwo wyznaczyć czas:

t=\frac{\alpha}{2\pi f}
Teraz wystarczy podstawić do wzoru:

v_{sr}=\frac{S}{t}

v_{sr}=\frac{S}{\frac{\alpha}{2 \pi f}}=\frac{2\pi f S}{\alpha}
Mamy ostateczną zależność, możemy podstawiać danę i wyliczyć prędkość średnią, pamiętajmy jednak aby nie popełnić głupiego błędu i zamieniajmy wszystkie wartości na jednostki układu SI (stopnie koniecznie trzeba zamienić na radiany, centymetry na metry, a herce s (obroty na sekundę) są już ok)

v_{sr}=\frac{2\pi f S}{\alpha}
v_{sr}=\frac{2\pi \cdot 300\frac{1}{s} \cdot 0.2m}{0.1\pi}=1200\frac{m}{s}



Jeżeli są jakieś pytania, napisz komentarz.

Dodatkowe informacje

  • Poziom kształcenia: liceum rozszerzony, uczelnia wyższa
Czytany 13539 razy Ostatnio zmieniany niedziela, 21 sierpnia 2011 00:22
mgr inż. Paweł Troka

Owner & CEO
E-Mail: ptroka@fizyka.dk
PTroka on Google+

Strona: fizyka.dk

Komentarze   

 
0 #5 Louissa 2013-04-19 16:50
od tego zadania mi się w głowie zakręciło ;D
Cytować | Zgłoś administratorowi
 
 
0 #4 inż. Paweł Troka 2012-04-15 19:49
Cytuję mt:
Cytuję PTroka:
....

mea culpa
nie wiem czemu, ale cos mi na oczy rzucilo i wydawalo mi sie ze obie tarcze sie obracaja w odwrotnych kierunkach
natomiast wciaz os moze wykonac x obrotow w czasie kiedy pocisk bedzie pokonywal te 20cm,
ergo tak do konca sie nie mylilem, i wynik zadania jest bledny bpo powinien byc:

120/ (x+0,1) m/s
gdzie x to ilosc pelnych obrotow jakie os wykonala w czasie kiedy pocisk znajdowal sie pomeidzy tarcza A i B

Tak, zgadza się ale w takim przypadku zadanie nie ma sensu gdyż nie da się wyznaczyć tej prędkości, gdyż nie mamy x.
Cytować | Zgłoś administratorowi
 
 
+1 #3 mt 2012-04-14 18:19
Cytuję PTroka:
....

mea culpa
nie wiem czemu, ale cos mi na oczy rzucilo i wydawalo mi sie ze obie tarcze sie obracaja w odwrotnych kierunkach
natomiast wciaz os moze wykonac x obrotow w czasie kiedy pocisk bedzie pokonywal te 20cm,
ergo tak do konca sie nie mylilem, i wynik zadania jest bledny bpo powinien byc:

120/ (x+0,1) m/s
gdzie x to ilosc pelnych obrotow jakie os wykonala w czasie kiedy pocisk znajdowal sie pomeidzy tarcza A i B
Cytować | Zgłoś administratorowi
 
 
-1 #2 inż. Paweł Troka 2012-04-14 16:21
Cytuję mt:
ja tam ani fizykiem ani balistykiem nie jestem, ale co jak tarcze w miedzyczasie zanim pocisk dolecial wykonaly kilka obrotow i znalazly sie w wyzej opisanym polozeniu?
czy to przypadkiem nie zmieni wyniku?
do tego wszystkiego dodam ze sa 4 mozliwosci ulozenia tych tarcz zeby spelnialy warunki opisane w zadaniu

dlatego:
zadania nie da sie rozwiazac, bo nie ma w nim wszystkich danych lub zadanie ma nieskonczona liczne rozwiazan
jezeli zadanie ma nieskonczenie wiele rozwiazan, powyzszy przyklad ilustrujacy sposob rozwiazania tego zadania jest bledny bo nie ma w nim zadnej informacji o ilosci rozwiazan
cos jak mowienie ze jezeli x>0 to znaczy ze x=1
pozdrawiam

Tak niestety formułowane są zadania i tak należy ich treść interpretować, wykonanie kilku obrotów w warunkach bez oporu powietrza (i innego tarcia) nic by w tej sytuacji nie zmieniło - patrz zasada zachowania energii i zasada zachowania momentu pędu.
EDIT: Jednak nie widzę innego sposobu ułożenia tarcz aby warunki zadania były spełnione - jeżeli widzisz to:
1. Przeczytaj jeszcze raz treść zadania
2. Jeżeli nadal widzisz więcej niż jeden sposób ułożenia tych tarcz mający wpływ na wynik i interpretację zadania to wróc do punktu 1. :-)
Cytować | Zgłoś administratorowi
 
 
+1 #1 mt 2012-04-13 20:00
ja tam ani fizykiem ani balistykiem nie jestem, ale co jak tarcze w miedzyczasie zanim pocisk dolecial wykonaly kilka obrotow i znalazly sie w wyzej opisanym polozeniu?
czy to przypadkiem nie zmieni wyniku?
do tego wszystkiego dodam ze sa 4 mozliwosci ulozenia tych tarcz zeby spelnialy warunki opisane w zadaniu

dlatego:
zadania nie da sie rozwiazac, bo nie ma w nim wszystkich danych lub zadanie ma nieskonczona liczne rozwiazan
jezeli zadanie ma nieskonczenie wiele rozwiazan, powyzszy przyklad ilustrujacy sposob rozwiazania tego zadania jest bledny bo nie ma w nim zadnej informacji o ilosci rozwiazan
cos jak mowienie ze jezeli x>0 to znaczy ze x=1
pozdrawiam
Cytować | Zgłoś administratorowi
 

Dodaj komentarz


3a - 2b = ? Dane: a=1 b=3.

| Jeżeli w zasobach naszego serwisu nie znalazłeś tego czego szukałeś prosimy napisz do nas na e-mail: sugestie@fizyka.dk a my uzupełnimy te braki |

| Copyright © 2010-2015 by Fizyka Dla Każdego - http://fizyka.dk | All Rights Reserved. Kopiowanie treści bez pisemnego zezwolenia zabronione. |
| Polityka prywatności | Regulamin serwisu |

Valid XHTML 1.0 Transitional Poprawny CSS! [Valid Atom 1.0]