*** Fysikuppgiftstråden [För de som inte vill skapa en egen tråd] ***

Hej, jag har en fråga om en laboration där vi skulle identifiera salters olika kemiska beteckningar.

Vi hade 4 olika katjoner: Koppar, Natrium, Kalium och strontium. Vi skulle ta reda på vilken kombination av katjon tillsammans med antingen Silverjoner, Bariumjoner och Saltpetersyra skulle bli Klorid, Sulfat, Nitrat eller karbonat.

Alla blandningar fick antingen en fällning eller gasutveckling förutom Kalium som vi kom fram till var Nitrat. Det här bekräftades av våran handledare också men min fråga är egentligen varför? Varför reagerar kalium inte med någonting och hur vet vi att det är just Nitrat?

Anta att alla positiva laddningar i en kubikmillimeter koppar samlas på en plats och alla negativa på en annan. Hur långt behöver det vara mellan dessa laddningsansamlingar för att den elektriska kraften mellan dem ska vara lika stor som tyngdkraften på en deciliter mjölk?
En kubikmillimeter koppar innehåller, mycket ungefärligt, 2,5 * 10^21 protoner.

N = antalet protoner i 1 mm³ = 2,5 * 10^21

q är laddningen hos en proton = 1.602 * 10^(−19) C

Den totala laddningen Q är då N * q:

Q = N * q = 2,5 * 10^21 * 1.602 * 10^(−19) C = 400,5 C

Vi vet att det finns lika många elektroner eftersom det är vanligt neutralt koppar och inga joner osv. Dvs Q1(protoner) = Q2(elektroner).

Coulomb-kraften mellan laddningarna fås av:

F = k * Q1 * Q2 / r²

Där k är Coulombs konstant och r är avståndet mellan laddningarna. Eftersom Q1 = Q2 kan vi skriva:

F = k * Q² / r²

Vi vill nu att denna kraft är samma som tyngdkraften hos en liter mjölk. Vi approximerar mjölken som rent vatten, vilket för 1 deciliter ger massan m = 0,1 kg. Gravitationskraften på mjölken är då:

F = m * g

Där g = 9,8 m/s²

Låt F(Coulomb) = F(gravitation):

k * Q² / r² = m * g

Lös ut r:

k * Q² = m * g * r²

r² = k * Q² / (m * g)

r = √ [ k * Q² / (m * g) ]

Stoppar vi in alla siffror får jag det till ca 38*10^6 meter vilket är en tiondel av avståndet till månen. Med andra ord, den elektrostatiska kraften är grymt mycket starkare än gravitation! Det kan verka orimligt, men notera att vi har en jävla massa laddningar när vi samlar ihop allt i en kubikmillimeter koppar.

Fridas stereohögtalare ger en ljudintensitet på 50 μW/m² då hon sitter på sin soffa. Ljudnivån är då 77 dB. Hon höjer sedan volymen så att ljudnivån ökar till 87 dB. Hur stor är ljudintensiteten nu?

Du har en sfär (boll) med egenskaperna Radius = 0.185m, massa = 7Kg, RoG=2,44.
Du rullar bollen på en yta med My = 0.3, med en hastighet på V= 9m/s och bollens egna axel har en rotation på 30grader (dvs bollens roterande axel är vriden 30 grader mot dig). Bollen har en angulär hastighet på omega= 30 rad/s.

linjär momentum= massan * vektor(0,0,V)
Ff = My *massan * mag(g)*vector(0,0,-1)
inertia = massan * RoG **2
w = vector(30*cos(30)), 0, -30 *sin(30)))

Hur får jag först fram angluär momentum? Vilket skall vara L=I*omega ?
Vilket borde blir L = interia * 30? Men ska inte denna vara en vektor som w = vector(30*cos(30)), 0, -30 *sin(30)))?

Hur får jag sedan bollen att röra sig i precession mellan de båda vektorerna, så att bollen rör sig när mot den angulära vektorn när den linjära vektorn börjar bli svagare?

Tack på förhand.

Om man har en cylinder med en diameter på 3 meter och fyller den med vatten till ett djup av 3 meter, hur stort är trycket utåt (dvs mot cylinderns väggar) vid cylinderns botten?

Den borde vara 500 μW/m², men jag minns inte hur man räknar för att få fram svaret.

Det blir såklart 3 meter vattenpelare. + lufttryck på insida. Och lufttryck på utsida. 1atm, 1kl/l på vatten, om inget annat sägs.

Vi testar igen:

Hur får jag till en hastighetsökning via:

V = vector(v0,0,0)
w = 0
p = m*V
Ff = My * g * vec(-1,0,0)
I = (2/5)*m * R**2
p = p + Fnet * dt
Tau = R* Ff
w = w + (Tau/I)*dt
V = p/m + w*R

Det jag har problem med att få till är två saker:
När v ->0 eller är när w*R är större eller lika med v skall rotationshastigheten ta över och accelerera V.
Men nu ökar den V då w tydligen har ett värde fån början fastän är satt till noll.


Om w = vector(-30*sin(radians(15)), 30*cos(radians(15)),0)
Hur får jag då vektor V att ändras så att objektet går i pos x, y?

Väldigt svamligt inlägg och oklart vad du vill göra, men du verkar ha ställt upp differentialekvationerna för en kropp som ändrar rörelsemängden till följd av en fullt utvecklad friktionskraft, och ett hjul som ändrar rotationshastigheten till följd av samma kraft som verkar tangentiellt. Sedan kommer då raden
V = p/m + w*R
vilket alltså borde betyda att hastigheten är den hastighet som ges av rörelsemängden för objektet, plus omkretshastigheten på hjulet, vilket känns väldigt förvånande. Fast det är som sagt inte alls självklart vad du försöker göra, så det kanske är mer uppenbart vad det innebär i något sammanhang.

Rätt klart vad jag vill göra:

Du har en solid sfär som skall glida med rrotation tills rotationshastigheten tar överhand och rullar sfären i en annan riktning.

Jaha, det är sfären som är ute och åker igen; den minns jag att jag läste om för ett tag sedan.

Men då är det väl fortfarande väldigt konstigt att hastigheten är summan av hastigheten som ges av rörelsemängden och periferihastigheten? Eller vilken hastighet är det som avses? Från ekvationerna fick jag uppfattningen att det var objektets translationshastighet. Fast du måste givetvis även räkna på kontaktytans rörelse mot underlaget för att få fram i vilken riktning kraften verkar.

Så länge den glider mot underlaget är det enklast att räkna på translation och rotation separat, men man får givetvis en koppling när man beräknar åt vilket håll kraften verkar. Glider den inte mot underlaget är det enklast att gå över till en modell där man räknar på den totala masströgheten istället, eftersom man då vet att translation och rotation hänger ihop.