FIZIKA - hidrodinamika

Ko tudi učitelj ne more pomagati...
Odgovori
tjasakozelj
Prispevkov: 2
Pridružen: 25.2.2017 13:04

FIZIKA - hidrodinamika

Odgovor Napisal/-a tjasakozelj » 25.2.2017 14:09

Živjo, a bi mi lahko nekdo pomagal razumeti tole nalogo?

1) Prazen balon z maso 100g napolnimo s helijem tako, da ima obliko krogle s premerom 1 meter in ga spustimo v zrak. Kolikšno stalno hitrost doseže?
Gostota helija je 0,17 kg/m3, gostota zraka je 1,2 kg/m3, viskoznost zraka je 1,8 * 10(-5) kg/ms in koeficient upora za kroglo je c = 0,4.

Vem, da na balon delujejo tri sile: sila teže, vzgona in upora:
F(upora) = F(vzgon) - F(teža)
6*pi*r*viskoznost*v = V(krogle) * ( gostota(zraka) - gostota(helija)) * g - m*g

Ne razumem, zakaj gostote odštevam?


2) Balon s polmerom 30 cm napolnimo s helijem in privežemo na tanko vrvico, njen drugi konec pa pritrdimo na tla. Pri tem piha veter v vodoravni smeri s hitrostjo 4m/s. Kolikšen kot oklepa vrvica z navpičnico in s kolikšno silo je napeta? Gostota helija je 0,17 kg/m3, gostota zraka je 1,2 kg/m3 in koeficient upora za kroglo je c = 0,4.

Če prav razumem na balon delujejo 4 sile: vzgon, teža, upor in vrvica.
V rešitvah je takole:
F(upora) = F(vrvice) * sina
A ni tako, da sta te dve sili obrnjeni v isto smer?

3) Pa še ena podobna naloga:
žoga lebdi v navpičnem curku zraka, kjer je prisoten upor
Na telo delujejo tri sile: sila teže, vzgon in upor.
Zakaj v rešitvah enačijo silo teže s silom upora?


Hvala za pomoč :))

Uporabniški avatar
shrink
Prispevkov: 14087
Pridružen: 4.9.2004 18:45

Re: FIZIKA - hidrodinamika

Odgovor Napisal/-a shrink » 25.2.2017 15:32

1) V zvezi je \(-mg\) odveč, saj \(-V_k\rho_{\mathrm{He}}g\) pomeni ravno težo balona \(-mg\).

2) Pihanje vetra v balon, ki miruje, je ekvivalentno situaciji, ko se balon giblje v zraku v smeri nasprotni smeri vetra: smer upora je torej v smeri vetra.

3) Vzgon je najbrž zanemarljiv, še posebej, če je gostota žoge mnogo večja od gostote zraka.

EDIT:

1) Sem spregledal podatek, da masa praznega balona ni zanemarljiva in je enaka \(m\), torej je teža balona napolnjenega s helijem:

\(mg+V_k\rho_{\mathrm{He}}g\).

Vzgon je enak:

\(V_k\rho_{\mathrm{zr}}g\).

Razlika vzgona in teže balona je tako enaka:

\(V_k\rho_{\mathrm{zr}}g-(mg+V_k\rho_{\mathrm{He}}g)=V_k(\rho_{\mathrm{zr}}-\rho_{\mathrm{He}})g-mg\).

tjasakozelj
Prispevkov: 2
Pridružen: 25.2.2017 13:04

Re: FIZIKA - hidrodinamika

Odgovor Napisal/-a tjasakozelj » 25.2.2017 17:37

Najlepša hvala :D

Odgovori

Kdo je na strani

Po forumu brska: 0 registriranih uporabnikov in 11 gostov