Fizika

Ko tudi učitelj ne more pomagati...
Odgovori
DirectX11
Prispevkov: 410
Pridružen: 22.10.2008 14:50

Re: Fizika

Odgovor Napisal/-a DirectX11 » 29.12.2016 9:04

Hvala shrink, za splav je logično da se bo hitreje izpraznil saj je tlačna sila večja. Ampak če potopimo telo v zbiralnik, pa ni toliko očitno. Sklepam, da ker se višina poveča je po Pascalovem zakonu tlak večji in s tem izstopna hitrost večja kar pomeni hitrejša izpraznitev. Je približno tako?

Ampak na primeru na prejšnji strani pri Bernoullijevi enačbi si zanemaril \(h\). Kar pomeni v tem primeru, da se višina tekočine v zbiralniku zanemarljivo poveča ko potopimo telo.

Uporabniški avatar
shrink
Prispevkov: 14376
Pridružen: 4.9.2004 18:45

Re: Fizika

Odgovor Napisal/-a shrink » 29.12.2016 13:40

DirectX11 napisal/-a:Hvala shrink, za splav je logično da se bo hitreje izpraznil saj je tlačna sila večja. Ampak če potopimo telo v zbiralnik, pa ni toliko očitno. Sklepam, da ker se višina poveča je po Pascalovem zakonu tlak večji in s tem izstopna hitrost večja kar pomeni hitrejša izpraznitev. Je približno tako?
Ja, povedano je že bilo, da je hidrostatični tlak odvisen od višine, izstopna hitrost po Torricelliju pa tudi.
Ampak na primeru na prejšnji strani pri Bernoullijevi enačbi si zanemaril \(h\). Kar pomeni v tem primeru, da se višina tekočine v zbiralniku zanemarljivo poveča ko potopimo telo.
Kakšno zanemarjanje h in dvig tekočine? V primeru "splava" nisem predpostavil klasičnega splava, ki je potopljen, ampak bat, ki stiska fluid.

DirectX11
Prispevkov: 410
Pridružen: 22.10.2008 14:50

Re: Fizika

Odgovor Napisal/-a DirectX11 » 29.12.2016 13:58

Hotel sem samo povedati, da nisi upošteval višine zbiralnika. Lahko bi bil recimo visok 100 m pa zelo ozek, ali pa visok le 1 m pa širok. Pri predpostavki, da je odtok enake velikosti.

DirectX11
Prispevkov: 410
Pridružen: 22.10.2008 14:50

Re: Fizika

Odgovor Napisal/-a DirectX11 » 29.12.2016 14:31

Ok, mislim da je prišlo do nekakšnega nesporazuma. Bolje bo če si izmislim nalogo, jo rešim in potem napišem kaj hočem povedat, s primerom.

Uporabniški avatar
shrink
Prispevkov: 14376
Pridružen: 4.9.2004 18:45

Re: Fizika

Odgovor Napisal/-a shrink » 29.12.2016 18:48

DirectX11 napisal/-a:Hotel sem samo povedati, da nisi upošteval višine zbiralnika. Lahko bi bil recimo visok 100 m pa zelo ozek, ali pa visok le 1 m pa širok. Pri predpostavki, da je odtok enake velikosti.
Kako da ne? Višina vode je enaka višini zbiralnika, t.j. \(h\). In le od te višine je odvisna hitrost izteka, pač: \(v=\sqrt{2gh}\). In najbrž mi ni treba posebej poudarjati, da bo enaka prostornina vode iz višjega in ožjega zbiralnika skozi odtok enakega preseka odtekla v krajšem času.
DirectX11 napisal/-a:Ok, mislim da je prišlo do nekakšnega nesporazuma. Bolje bo če si izmislim nalogo, jo rešim in potem napišem kaj hočem povedat, s primerom.
Pa saj si si izmislil problem, ki sem ga analiziral:
DirectX11 napisal/-a:V drugem primeru pa imam isti zbiralnik z enako odprtino pri katerem plava na gladini lesen splav, katerega površina je enako velika kot površina zbiralnika vode.
Če je površina "splava" enaka površini zbiralnika, potem pač gre za bat, saj "splav" ne more izpodriniti vode in torej sploh ne plava - to sem implicitno predpostavil, da je samoumevno in zato nisem posebej komentiral.

Če pa je površina "splava" manjša od površine zbiralnika, potem se pač gladina vode v zbiralniku dvigne za vrednost, ki je enaka kvocientu izpodrinjene prostornine vode in površine zbiralnika. Večja višina vode v zbiralniku pomeni tudi višjo hitrost iztekanja.

Kar hočeš povedati, pa je nerelevantno, če to ne ustreza fizikalni realnosti.

DirectX11
Prispevkov: 410
Pridružen: 22.10.2008 14:50

Re: Fizika

Odgovor Napisal/-a DirectX11 » 30.12.2016 6:14

Ja imaš prav, jaz nisem razumel pravilno. Ne sekiraj se preveč, če postavljam neumna in večkrat odgovorjena vprašanja.

Me pa sicer pri tem še nekaj zanima. Koliko volumna vode bo izpodrinilo telo. Spomnim se na Arhimeda:

\(F = \rho V g\)

Npr. da imamo \(m = 1000 kg\). Ter gostota vode je \(\rho = 997 kg/ cm^{3}\).

Potem je:

\(m g = \rho V g\)
\(V = \frac{m}{\rho}\).
\(V = \frac{1000}{997}\).

Kar pomeni, da 1000 kg telo izpodrine približno 1 kubični meter vode. Ali je to pravilno? Nekam malo vode izpodrine.

Uporabniški avatar
shrink
Prispevkov: 14376
Pridružen: 4.9.2004 18:45

Re: Fizika

Odgovor Napisal/-a shrink » 30.12.2016 12:52

Ne, to ni prav: telo z volumnom V, če se ga v celoti potopi, izpodrine natanko volumen V tekočine. Enačba \(F_v=\rho_{tek} gV\) pomeni, da je vzgon enak teži izpodrinjene tekočine. V tej enačbi \(m_{tek}=\rho_{tek} V\) pomeni torej maso izpodrinjene tekočine, ne pa mase potopljenega telesa, kar nadalje pomeni, da npr. dve telesi enakih volumnov, a različnih mas, če sta popolnoma potopljeni, izpodrineta enak volumen tekočine, ki je seveda enak njunemu volumnu.

Priporočam, da vzameš kakšno knjigo v roke, ker to so čiste (praktično osnovnošolske) osnove.

DirectX11
Prispevkov: 410
Pridružen: 22.10.2008 14:50

Re: Fizika

Odgovor Napisal/-a DirectX11 » 30.12.2016 14:26

Kar pomeni, da potrebujem tudi volumen telesa. Kako pa določim za koliko, se bo potopilo telo?

Hvala.

tijutiju
Prispevkov: 1
Pridružen: 31.12.2016 10:03

Re: Fizika

Odgovor Napisal/-a tijutiju » 31.12.2016 10:08

Mi lahko nekdo prosim pomaga izračunati splošno rešitev te enačbe: (simboli so fizikalni)

(λ/(ϱ*c)) ∇^2 T= (∂ T)/(∂ t)

Uporabniški avatar
shrink
Prispevkov: 14376
Pridružen: 4.9.2004 18:45

Re: Fizika

Odgovor Napisal/-a shrink » 1.1.2017 15:02

DirectX11 napisal/-a:Kar pomeni, da potrebujem tudi volumen telesa. Kako pa določim za koliko, se bo potopilo telo?
Tako kot sem povedal: vzgon je odvisen od volumna telesa, ne pa od mase.

Za telo, ki plava, velja ravnovesje sil: njegove teže in vzgona zaradi potopljenega dela volumna telesa. Iz tega ravnovesja lahko določiš volumen in s tem globino potopljenega dela.

Uporabniški avatar
shrink
Prispevkov: 14376
Pridružen: 4.9.2004 18:45

Re: Fizika

Odgovor Napisal/-a shrink » 1.1.2017 15:12

tijutiju napisal/-a:Mi lahko nekdo prosim pomaga izračunati splošno rešitev te enačbe: (simboli so fizikalni)

(λ/(ϱ*c)) ∇^2 T= (∂ T)/(∂ t)
http://tutorial.math.lamar.edu/Classes/ ... ation.aspx

DirectX11
Prispevkov: 410
Pridružen: 22.10.2008 14:50

Re: Fizika

Odgovor Napisal/-a DirectX11 » 2.1.2017 15:47

shrink napisal/-a:
DirectX11 napisal/-a:Kar pomeni, da potrebujem tudi volumen telesa. Kako pa določim za koliko, se bo potopilo telo?
Tako kot sem povedal: vzgon je odvisen od volumna telesa, ne pa od mase.

Za telo, ki plava, velja ravnovesje sil: njegove teže in vzgona zaradi potopljenega dela volumna telesa. Iz tega ravnovesja lahko določiš volumen in s tem globino potopljenega dela.
Kar nekako pomeni, da enačim težo izpodrinjenega zraka in težo izpodrinjene vode za neko telo?

Uporabniški avatar
shrink
Prispevkov: 14376
Pridružen: 4.9.2004 18:45

Re: Fizika

Odgovor Napisal/-a shrink » 3.1.2017 6:48

DirectX11 napisal/-a:
shrink napisal/-a:
DirectX11 napisal/-a:Kar pomeni, da potrebujem tudi volumen telesa. Kako pa določim za koliko, se bo potopilo telo?
Tako kot sem povedal: vzgon je odvisen od volumna telesa, ne pa od mase.

Za telo, ki plava, velja ravnovesje sil: njegove teže in vzgona zaradi potopljenega dela volumna telesa. Iz tega ravnovesja lahko določiš volumen in s tem globino potopljenega dela.
Kar nekako pomeni, da enačim težo izpodrinjenega zraka in težo izpodrinjene vode za neko telo?
Ma, ne: težo telesa in težo izpodrinjene tekočine, ki je seveda enaka vzgonu. Zrak nima zveze. Pač premisli, katere sile delujejo na potopljeno telo.

DirectX11
Prispevkov: 410
Pridružen: 22.10.2008 14:50

Re: Fizika

Odgovor Napisal/-a DirectX11 » 4.1.2017 17:55

Očitno sva dva, ki ne razumeva Arhimeda, jaz in Hieron.

Sem pa sedaj ugotovil, česar nisem razumel.
Kolikšen volumen telesa se bo potopilo daje naslednje razmerje:

\(\frac{V_1}{V_2} = \frac{\rho_1 g}{\rho_2 g}\)

Lahko krajšamo gravitacijski pospešek:

\(\frac{V_1}{V_2} = \frac{\rho_1}{\rho_2}\)

Torej je odvisno samo od gostote. Razmerje volumna je volumen telesa v števcu in volumen izpodrinjene tekočine v imenovalcu.

Obstaja pa še ena zanimiva hidrodinamična naloga. Kaj če imamo zbiralnik vode, vendar imamo dotok vode na vrhu. Recimo da imamo \(Q\) dotoka.

Potem je:
\(Q/A = v\)

Vzamemo znano Bernoullijevo enačbo:
\(p_1 + \rho g h + \frac{\rho v^{2}}{2} = konst\)

In če vstavimo \(Q/A\) v Bernoullijevo enačbo.
Dobimo:
\(v = \sqrt{2gh + {(\frac{Q}{A})}^{2}}\)

To je pa nenavadno, torej bo izstopna hitrost višja. Sem jaz to pravilno izračunal?

DirectX11
Prispevkov: 410
Pridružen: 22.10.2008 14:50

Re: Fizika

Odgovor Napisal/-a DirectX11 » 5.1.2017 18:58

Evo še eno vprašanje imam kar se tiče hidro ved.

Zakaj so sploh vpeljali pojem "tlačna višina" in kako se spremeni Bernoullijeva enačba ki je izražena z tlačno višino?

Bernoullijeva enačba je tista, ki jo je shrink objavil na prejšnji strani.

Odgovori