Vinnaren i pepparkakshustävlingen!
2013-03-25, 14:40
  #1
Medlem
2days avatar
Ett objekt med massan 0,15kg och hastigheten 20m/s (30grader under horisontalplanet) träffar en pendel som är i vila. Objektet fastnar i pendeln som hänger 1,5m från taket och har massan 2,5kg. Tröghetsradien är 1,2m. Bestäm w (vinkelhastigheten) direkt efter kollisionen.


Se bild
http://i45.tinypic.com/2efq8pe.png

Jag vet verkligen inte hur jag ska tänka här, hade varit lätt om jag vetat vilken kraft objektet utgör på pendeln. Testade lite med energibevaring ((mv)/2)^2 = ((mv)/2)^2 men tröghetsmomentet förstör för mig.

Hur ska man tänka när man har tröghetsmoment, kan man se det som en motriktad kraft i x-led? Det enda jag kan använda tröghetsmomentet i är formeln: ∑M = Ia = k^2ma som egentligen inte ger så mycket mer än en extra ekvation.

---------

Hittills har jag mest beteckningar:

h=1.5m
mobjekt = 0.15kg
mpendel = 2.50kg
mtotal = 2.65kg
vobjekt = 20.0m/s
vxobjekt = 20 cos (30) = 17.32m/s
vyobjekt = 20 sin (30) = 10.0m/s

I = k^2m = 1.44m (vilket m? tot eller pendel?)

Har försökt med n- t- koordinater men kommer inte långt utan att veta vad för kraft objektet utgör på pendeln. Anledningen till att jag testat n- t- är för man får pendelns längd vilket funkar i ∑Fn = man där an = v^2/p (p=h)
__________________
Senast redigerad av 2day 2013-03-25 kl. 14:44.
Citera
2013-03-25, 15:37
  #2
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av 2day
Ett objekt med massan 0,15kg och hastigheten 20m/s (30grader under horisontalplanet) träffar en pendel som är i vila. Objektet fastnar i pendeln som hänger 1,5m från taket och har massan 2,5kg. Tröghetsradien är 1,2m. Bestäm w (vinkelhastigheten) direkt efter kollisionen.


Se bild
http://i45.tinypic.com/2efq8pe.png

Jag vet verkligen inte hur jag ska tänka här, hade varit lätt om jag vetat vilken kraft objektet utgör på pendeln. Testade lite med energibevaring ((mv)/2)^2 = ((mv)/2)^2 men tröghetsmomentet förstör för mig.

Hur ska man tänka när man har tröghetsmoment, kan man se det som en motriktad kraft i x-led? Det enda jag kan använda tröghetsmomentet i är formeln: ∑M = Ia = k^2ma som egentligen inte ger så mycket mer än en extra ekvation.

---------

Hittills har jag mest beteckningar:

h=1.5m
mobjekt = 0.15kg
mpendel = 2.50kg
mtotal = 2.65kg
vobjekt = 20.0m/s
vxobjekt = 20 cos (30) = 17.32m/s
vyobjekt = 20 sin (30) = 10.0m/s

I = k^2m = 1.44m (vilket m? tot eller pendel?)

Har försökt med n- t- koordinater men kommer inte långt utan att veta vad för kraft objektet utgör på pendeln. Anledningen till att jag testat n- t- är för man får pendelns längd vilket funkar i ∑Fn = man där an = v^2/p (p=h)
Du behöver inte veta kraft. Det skulle inte vara till nytta.
Du ska räkna att rörelsemängdsmomentet kommer att bevaras.
Vilket tröghetsmoment objektet har? (1,5^2*0,15 m^2*kg)
Vilken vinkelhastighet 17,32 m/s svarar när radien är 1,5 m ? (17,32/1,5)
Vilket tröghetsmoment pendel har (1,2^2*2,5 m^2*kg)
Rörelsemängdsmomentet före är lika som efter kollisionen.
(1,5^2*0,15 m^2*kg)*(17,32/1,5)=w*((1,5^2*0,15 m^2*kg)+(1,2^2*2,5 m^2*kg))
w=,99 rad/s
Citera
2013-03-25, 15:54
  #3
Medlem
2days avatar
Citat:
Ursprungligen postat av napakettu
Du behöver inte veta kraft. Det skulle inte vara till nytta.
Du ska räkna att rörelsemängdsmomentet kommer att bevaras.
Vilket tröghetsmoment objektet har? (1,5^2*0,15 m^2*kg)
Vilken vinkelhastighet 17,32 m/s svarar när radien är 1,5 m ? (17,32/1,5)
Vilket tröghetsmoment pendel har (1,2^2*2,5 m^2*kg)
Rörelsemängdsmomentet före är lika som efter kollisionen.
(1,5^2*0,15 m^2*kg)*(17,32/1,5)=w*((1,5^2*0,15 m^2*kg)+(1,2^2*2,5 m^2*kg))
w=,99 rad/s

Tack! Satt som en tok och letade efter något som funkade.

Hittade en annan lösning som jag inte är helt säker på om den är logiskt okej, men siffrorna gick jämnt ut:

Gföre=Gefter
mv=mv ger mvföre/m=vefter
0.15(20)/2.5+0.15 = 1.13m/s
1.13 cos 30 = Vx = 0.98
∑H=Iw= r x mv = rmv (vid vinkel 90, eller?)
(1.2^2*2.5)w = 1.5*2.5*0.98
w = 1.02rad/s

Får man göra så?

edit
Nevermind, insåg nu att jag inte har greppat det med Angular momentum tillräckligt bra.
__________________
Senast redigerad av 2day 2013-03-25 kl. 16:11.
Citera

Stöd Flashback

Flashback finansieras genom donationer från våra medlemmar och besökare. Det är med hjälp av dig vi kan fortsätta erbjuda en fri samhällsdebatt. Tack för ditt stöd!

Stöd Flashback