Vinnaren i pepparkakshustävlingen!
2016-04-11, 20:43
  #1
Medlem
Uppgift:
http://i.imgur.com/01sA1ez.png
Ingen aning om hur jag går tillväga för att lösa denna och all hjälp uppskattas!

Vi vet från sambandet Fres = ma

att med hänsyn till luftmotståndet gäller:

ma = mg-kv

Men hur man kan få ut sambandet mellan falltid ur detta har jag ingen aning.
__________________
Senast redigerad av Holm.Stock 2016-04-11 kl. 21:03.
Citera
2016-04-11, 21:19
  #2
Medlem
Jkrokens avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Holm.Stock
Uppgift:
http://i.imgur.com/01sA1ez.png
Ingen aning om hur jag går tillväga för att lösa denna och all hjälp uppskattas!

Vi vet från sambandet Fres = ma

att med hänsyn till luftmotståndet gäller:

ma = mg-kv

Men hur man kan få ut sambandet mellan falltid ur detta har jag ingen aning.
Ekvationen du skrev upp är en inhomogen differentialekvation. Vet du hur man löser sådana?
Citera
2016-04-11, 21:30
  #3
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av Jkroken
Ekvationen du skrev upp är en inhomogen differentialekvation. Vet du hur man löser sådana?
Nja det kan jag inte riktigt påstå
Citera
2016-04-11, 21:41
  #4
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av Holm.Stock
Uppgift:
http://i.imgur.com/01sA1ez.png
Ingen aning om hur jag går tillväga för att lösa denna och all hjälp uppskattas!

Vi vet från sambandet Fres = ma

att med hänsyn till luftmotståndet gäller:

ma = mg-kv

Men hur man kan få ut sambandet mellan falltid ur detta har jag ingen aning.

Du har börjat helt rätt, bara fortsätt med att skriva a som v':

mv' = mg -cv
v'=g- c/m*v

Inför p = g-c/m*v (bara en funktion)
p' = -c/m*v'

Då blir

v'=-m/c*p'

Skriv om ekvationen i p'
-m/c*p' = p
eller p'=-c/m*p
lösning p=A*exp^(-c/m*t)

Gå tillbaka till v = m*g/c - m*p/c = m*g/c - m/c*Aexp(-c/m*t)
v(0)=0 (ingen fart när den släpps)
så m*g/c-m/c*A = 0
A= g
och
v(t) = m*g/c*(1-exp^(-c*t/m)
Citera
2016-04-11, 22:16
  #5
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av eil
Du har börjat helt rätt, bara fortsätt med att skriva a som v':

mv' = mg -cv
v'=g- c/m*v

Inför p = g-c/m*v (bara en funktion)
p' = -c/m*v'

Då blir

v'=-m/c*p'

Skriv om ekvationen i p'
-m/c*p' = p
eller p'=-c/m*p
lösning p=A*exp^(-c/m*t)

Gå tillbaka till v = m*g/c - m*p/c = m*g/c - m/c*Aexp(-c/m*t)
v(0)=0 (ingen fart när den släpps)
så m*g/c-m/c*A = 0
A= g
och
v(t) = m*g/c*(1-exp^(-c*t/m)

Varför försvinner gravitationskonstanten vid deriveringen?
Citera
2016-04-12, 00:04
  #6
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av Holm.Stock
Varför försvinner gravitationskonstanten vid deriveringen?
Därför att det är en konstant - konstanter ändras inte med avseende på någon variabel, och därmed har de ingen derivata.
Oavsett vilken höjd du än väljer i den här uppgiften så kommer tyngdaccelerationen i det här fallet alltid att ha samma värde (ett vanligt ungefärligt värde är g = 9.8 m/s²), och därmed "händer" det ingenting med det värdet.

Om du däremot hade släppt ett objekt från en sån hög höjd att tyngdaccelerationen hade ändrats på ett högst relevant sätt så hade du behövt uttrycka den som en funktion av höjden, förslagsvis genom att utnyttja Newtons gravitationslag och sätta m·g = (G·M·m)/R² ⇒ g = (G·M)/R².
__________________
Senast redigerad av Peter_18 2016-04-12 kl. 00:08.
Citera
2016-04-12, 02:48
  #7
Medlem
F=mg-cv <=> m*dv/dt = mg-cv <=> dv=(g-cv/m)dt <=> int(dv)=int(g-cv/m dt) <=>
v=gt-cvt/m+konstant (konstant=0)

hastighetens fås då av:
V=gt/(1+(ct)/m)

Men hur kommer accelerationen att variera som funktion av falltiden?
Citera
2016-04-12, 12:31
  #8
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av Holm.Stock
F=mg-cv <=> m*dv/dt = mg-cv <=> dv=(g-cv/m)dt <=> int(dv)=int(g-cv/m dt) <=>
v=gt-cvt/m+konstant (konstant=0)

hastighetens fås då av:
V=gt/(1+(ct)/m)

Men hur kommer accelerationen att variera som funktion av falltiden?

Det här är helt fel. Du integrerar högerledet som om det var konstant, men v varierar ju med tiden!!
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