Fizika - različne naloge

Ko tudi učitelj ne more pomagati...
peterepsek
Prispevkov: 18
Pridružen: 11.12.2008 12:20

Fizika - različne naloge

Odgovor Napisal/-a peterepsek »

Zdravo,

a bi bil kdo tako prijazen in mi rešil (ali vsaj pomagal rešiti) naslednje naloge? Časa imam do danes (15.1) do približno 14.00. Najlepša hvala že vnaprej.

2. V valju, ki ga zapira lahek bat, je V=1 dm3 zraka pri tlaku p=1 bar in temperaturi T=200°C. Površina bata znaša S=25 cm2. Na drugi strani bata je vzmet s koeficientom k=10 N/cm. Kolikšna je masa zraka v valju?
Rešitev: 1,2 g
Slika

3. Kroglica z maso 1 kg se s hitrostjo 20 m/s zaleti v mirujočo kroglico z maso 0,5 kg. Kroglici se pri trku sprimeta. Za koliko se segrejeta kroglici pri trku, če je specifična toplota kroglic 210 J/kgK?
Rešitev: 0,21°C

5. Kolikšna mora biti delovna temperatura idealnega toplotnega stroja, ki dela z 50% izkoristkom? Temperatura okolice je 27°C.
Rešitev: 327K

7. Kolikšen je izkoristek Ottovega motorja, če je kompresijsko razmerje 10.
Rešitev: 0,6


To je vse. Vem, da pričakujem veliko, ampak vendarle ostajam optimist. Če mi bo še kaj uspelo rešit, bom to sporočil. Hvala še enkrat.

Lep pozdrav
Zadnjič spremenil peterepsek, dne 15.1.2009 13:48, skupaj popravljeno 2 krat.

peterepsek
Prispevkov: 18
Pridružen: 11.12.2008 12:20

Re: Fizika - različne naloge

Odgovor Napisal/-a peterepsek »

Glede tretje:
Izračunal sem kinetično energijo prve kroglice - (1*20^2)/2=200J, energijo 2. kroglice sem dobil pa 0J zaradi mirovanja. Potem sem delil 200J/(2*210) in dobil 0,48 kar je narobe. Kje sem se zmotil?
Zadnjič spremenil peterepsek, dne 15.1.2009 14:23, skupaj popravljeno 1 krat.

peterepsek
Prispevkov: 18
Pridružen: 11.12.2008 12:20

Re: Fizika - različne naloge

Odgovor Napisal/-a peterepsek »

Še dobro uro imam časa... Upam, da se kdo ojunači v tem času :?

Uporabniški avatar
shrink
Prispevkov: 14582
Pridružen: 4.9.2004 18:45

Re: Fizika - različne naloge

Odgovor Napisal/-a shrink »

Ja, res pričakuješ veliko, še posebej zato, ker postavljaš deadline (očitno moraš zadevo oddati, ali kaj podobnega). In to ni prvič. Sam ti ne mislim dajati potuhe. Kar sam se potrudi, saj so naloge elementarne.
peterepsek napisal/-a:1. nalogo mi je uspelo izračunati, pri tretji se mi pa zatakne.
Izračunal sem kinetično energijo prve kroglice - (1*20^2)/2=200J, energijo 2. kroglice sem dobil pa 0J zaradi mirovanja. Potem sem delil 200J/(2*210) in dobil 0,48 kar je narobe. Kje sem se zmotil?
To je že bolje, saj si sam poskušal.

Temeljna napaka je tvoja predpostavka, da sta kroglici po trku obmirovali. Za trke velja ohranitev gibalne količine, ki jo pri tem primeru zapišemo kot:

\(m_1v_1 = (m_1+m_2)v'\)

Sledi, da kroglici po trku ne obmirujeta.

Energijski zakon ti da še zvezo:

\(1/2m_1v_1^2 = 1/2(m_1+m_2)v'^2 + Q\)

Iz prve zveze izraziš hitrost sprimljenih kroglic po trku \(v'\) in jo vstaviš v drugo zvezo, od koder dobiš toploto \(Q\).
peterepsek napisal/-a:Še dobro uro imam časa... Upam, da se kdo ojunači v tem času :?
Očitno ga ni junaka na tem forumu, ki bi dajal drugim potuho.

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Fizika - različne naloge

Odgovor Napisal/-a Aniviller »

Ce hoces pomoc, moras pokazati vsaj malo interesa za resevanje, ne pa da samo nastejes naloge. S tako kolicino nalog prezenes marsikoga ki bi lahko pomagal :)

2. plinska enacba! Je pa naloga cudno zastavljena, ker ne vemo kako je vpeta vzmet in ali je podan tlak pred raztezkom vzmeti ali koncni tlak. Kakor je naloga zastavljena, bi jo razumel kot da potrebujes za izracun mase samo tlak, temperaturo in volumen (vstavis v plinsko enacbo).

3. gibalna kolicina se ohranja,
\(m v_0=(m+M)v'\)
izracunas hitrost po trku v'. Potem imas vse podatke, da lahko izracunas spremembo kineticne energije, ki se pretvori v toploto.
v'=13.3 m/s
\(W_{k0}=\frac{1}{2}mv_0^2=200J\)
\(W_{k1}=\frac{1}{2}(m+M)v'^2=133.3J\)
\(Q=W_{k0}-W_{k1}=(m+M)c \Delta T\)
\(\Delta T=0.21K\)

5. Vstavis v formulo za izkoristek:
\(\nu=1-\frac{T_2}{T_1}\)
\(T_1\) je temperatura na vroci strani (to isces). Resitev je 600K.

7. podobno, verjetno imas nekje izpeljano formulo za izkoristek.

Dodatna:
Zapises bilanco energije na zacetku in na koncu. Lahko bi se sicer zgodilo, da ostane kaj ledu in predpostavka, da na koncu ostane voda ne bi bila pravilna. V tem primeru bi dobil temperaturo pod 0 in bi sel racunat se enkrat, z ledom.
Torej:
\(q_t m_l+(m_p c_p+(m_l+m_v)c_v)(T'-T_0)-q_i m_p+m_p(T'-T_p)=0\)
Prvi clen je toplota, ki stali led, drugi clen je segrevanje posode in skupne prvotne vode v posodi (tudi tiste, ki je nastala iz ledu), tretji clen je toplota, ki jo dobimo pri kondenzaciji pare, in zadnji clen je toplota ohlajanja vode pri 100 stopinjah do koncne temperature. Isces T'.

peterepsek
Prispevkov: 18
Pridružen: 11.12.2008 12:20

Re: Fizika - različne naloge

Odgovor Napisal/-a peterepsek »

Super, hvala vama!

2. (tu sem dobil malenkost drugačen rezultat) in dodatno nalogo sem že pravilno izračunal.

Glede tretje: v rešitvah piše, da je rezultat 0,21°C, ti si pa dobil 0,21 K. Ali sta oba rezultata pravilna?

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Fizika - različne naloge

Odgovor Napisal/-a Aniviller »

Stopinja celzija je enako velika kot kelvin - za temperaturne razlike je vseeno katero uporabis. Le pri absolutni temperaturi je razlika. Pri drugi res ne vem od kod so dobili tisto stevilko.

peterepsek
Prispevkov: 18
Pridružen: 11.12.2008 12:20

Re: Fizika - različne naloge

Odgovor Napisal/-a peterepsek »

Odlično, ostala mi je še samo naloga z Ottovim izkoristkom.

Kosho
Prispevkov: 125
Pridružen: 13.2.2008 17:45

Re: Fizika - različne naloge

Odgovor Napisal/-a Kosho »

bi lahko meni pomagali pri tej nalogi?

ker je podlaga gladka pomeni da ni trenja ne? pol pa lahko razstavis hitrost na x pa y pa vids da se gibalna kolicina se ohranja v x smeri ne? in se pol krogla+klada gibljeta naprej z neko hitrostjo, torej bi tako zapisal: Vx*m = (m+M)*V ,ampak pol ju spet z druge strani zaustavi vzmet ne? kako bi pa prisel do hitorsti? sila vzmeti je F=kx=10N to lahko iz podatkov zracunamo, kako pa naprej?
Priponke
klada.jpg

M4RT1N
Prispevkov: 68
Pridružen: 5.11.2004 23:54
Kraj: Domžale
Kontakt:

Re: Fizika - različne naloge

Odgovor Napisal/-a M4RT1N »

Začni z druge strani, pri vzmeti.
Energija vzmeti, ko se skrči za 10 cm, je enaka kinetični energiji klade (in kroglice), v trenutku, ko kroglica zadane klado. Ko maš pa začetno kinetično energijo, dobiš pa tudi hitrost.

Kosho
Prispevkov: 125
Pridružen: 13.2.2008 17:45

Re: Fizika - različne naloge

Odgovor Napisal/-a Kosho »

Aha, hvala, mi je uspelo priti cez tole

Zdaj me pa zanima pri tej samo, kako naj določim vztrajnostni moment J za primer na sliki mi dela preglavice, vztrajnostni moment za palico je 1/12 m*l(kvadrat); za kroglo pa 2/5 m * r(kvadrat); imam obcutek da ga nisem pravilno določil, ker mi hitrost pride kar nekaj manjsa kot bi dejansko morala priti
Priponke
drog.jpg

Uporabniški avatar
shrink
Prispevkov: 14582
Pridružen: 4.9.2004 18:45

Re: Fizika - različne naloge

Odgovor Napisal/-a shrink »

Vztrajnostni momenti se seštevajo; seveda glede na isto os vrtenja. V danem primeru je najbolje - zaradi nastavitve gibalne enačbe - da za os izbereš vpetje droga. Glede na to os določiš vztrajnostna momenta po Steinerju, ki ju nato sešteješ.

Kosho
Prispevkov: 125
Pridružen: 13.2.2008 17:45

Re: Fizika - različne naloge

Odgovor Napisal/-a Kosho »

J=J (krogle) + J (droga) = 2/5 m*R(kvadrat) + m*b(kvadrat) + 1\3 m*d (kvadrat)

a bi bila ta formula pravilna?

Uporabniški avatar
shrink
Prispevkov: 14582
Pridružen: 4.9.2004 18:45

Re: Fizika - različne naloge

Odgovor Napisal/-a shrink »

Ja, s tem, da je masa za kroglo M.

navEEE
Prispevkov: 3
Pridružen: 15.6.2009 16:45

Re: Fizika - različne naloge

Odgovor Napisal/-a navEEE »

Mi lahko kdo pomaga pri nalogi?

Živosrebrni termometer ima bučko s prostornino 1,75 cm^3 in kapilaro z notranjim premerom 0,12mm. Kako dolga je stopinja na tej kapilari?
---
Naloga se navezuje še na eno drugo, če kakšen podatek manjka povejte.

Odgovori