fizika

[Jurij]

položaj težišča se ohranja.
skupno težišče ostane na isti višini. v začetku je težišče 1/9*20m pod balonom, ker je razmerje mas 540kg : 60kg = 1 : 9.
ko pa potnik zleze v košaro, se zato balon premakne za to razdaljo navzdol ( 1/9*20m = 2,2m).

[zeko]

Uprašanje iz predlanskega teoretučnega izpita iz asronomije ki ga imam ta teden se glasi:
Ali se nevtronski zvezdi med ohlajevanjem kaj spreminja gostota? Zakaj?

Prosim na pomoč

P.S. če pa to bol spada v robriko Svet za luno -> Smrt zvezde ali kaj podobnega naj bo pa prestavljeno.

[Anya]

Prosim za razlago še ene naloge:

Vlečnica vleče smučarje navzgor po 600m dolgem klancu z nagibom 30 stopinj proti vodoravni ravnini. Smučarji imajo maso po 70 kg, sidra pa po 50 kg. Ko so vsa sidra polna, prepelje vlečnica na vrh po šest smučarjev na minuto. Kolikšna je moč motorja, če se 60% moči porablja za trenje? R: 90kW

[shrink]

Prosim za razlago še ene naloge:

Vlečnica vleče smučarje navzgor po 600m dolgem klancu z nagibom 30 stopinj proti vodoravni ravnini. Smučarji imajo maso po 70 kg, sidra pa po 50 kg. Ko so vsa sidra polna, prepelje vlečnica na vrh po šest smučarjev na minuto. Kolikšna je moč motorja, če se 60% moči porablja za trenje? R: 90kW

Poskusi sama.

Namig: Moč je delo na časovno enoto, v danem primeru gre delo v spremembo potencialne energije (6 smučarjev + 6 sider). Dobljena moč je 40% celotne moči potrebne za obratovanje vlečnice. Višino - potrebno za določitev spremembe potencialne energije - dobiš s kotnimi funkcijami.

[Aniviller]

Potrebujes silo za premagovanje dinamicne komponente teze:
\(F=mg\sin\alpha\)
En smucar razdaljo premaga v desetih sekundah:
\(v=x/t\)
Pri danem izkoristku (40%) potrebujemo moc
\(P=Fv/\eta=88.3{\,\rm kW}\)

[uska]

imam eno veliko težavo pri tej nalogi:
S kolikšno gravitacijsko silo se privlačita svinčeni krogli s polmeroma 5cm in 7 cm, če se dotikata ? Gostota svinca je 11g/cm3
rešitev:F= 4,2 . 10-7 N

[Jurij]

samo lepo vstavljaš v enačbo za gravitacijsko silo: masi krogel izračunaš iz gostote in polmerov; za razdaljo pa vzameš razdaljo med težiščema krogel, torej vsoto polmerov.

[Anya]

Prosim za logično razlago naloge.

Človek z maso 70 kg skuša ujeti vlak, ki speljuje s hitrostjo 5m/s. S kolikšno hitrostjo se mora pognati na vlak, da se obdrži, če lahko z rokami vzdrži sunek 140Ns?
Tukaj je moje računanje (povejte, če je napačno?):

140Ns= 70kg x v
v=2m/s

V rešitvah je 3 m/s. Zakaj zdaj moram to odšteti od 5? Ali so mi slučajno samo prišle naključno take številke? Kakšna je sploh ta hitrost,
2m/s, ki jo dobim?

[Aniviller]

Roke morajo vzdrzati sunek sile, ki je potreben, da se premosti razlika gibalnih kolicin pred in po izenacitvi hitrosti. Zdaj pa razmisli kaj to pomeni.

[Anya]

Ok, še ena naloga:

Smučar se z vrha vzpetine v točki A s hitrostjo 5m/s požene v smuk. Kolikšen je koeficient trenja med smučmi in snegom, če privozi smučar na vrh B z enako hitrostjo, kot jo je imel v A, in je vodoravna razdalja med vrhovoma 1200m? R: 0,06

Slika: http://www.shrani.si/f/1P/GL/2AXOXid9/vrha.png

[shrink]

Ok, še ena naloga:

Smučar se z vrha vzpetine v točki A s hitrostjo 5m/s požene v smuk. Kolikšen je koeficient trenja med smučmi in snegom, če privozi smučar na vrh B z enako hitrostjo, kot jo je imel v A, in je vodoravna razdalja med vrhovoma 1200m? R: 0,06

Slika: http://www.shrani.si/f/1P/GL/2AXOXid9/vrha.png

Ampak mene še vedno zanima, zakaj nikoli ne poskusiš sama? Če ti rešitev vedno serviramo na pladnju, bolj malo odneseš.

Poskusi torej sama (namig za to nalogo: izrek o energiji). Če se ti kje ustavi, pa vprašaj.

[Anya]

Ja ravno tu na začetke nwn. Če mi nekdo postavi pravilen izrek, naprej že znam sama.

Zdaj npr. ena naloga: Breme z maso 20kg visi 20m nad tlemi. Padanje bremena zaviramo s stalno silo F. Kolikšna mora biti ta sila, da bo breme udarilo ob tla s hitrostjo 10m/s?
Tu smo mi pri pouku, postavili izrek, ki tu velja: A=W(potencialna)-W(kinetična). Zdaj bi že jaz naprej znala, s tem, da pa tega izreka ne bi nikoli znala postaviti in ga še zdaj ne razumem, zakaj je tak? Mi lahko kdo to razloži? Postavljanje teh izrekov?

Ali pa še ena: Po strmini z višino 2m in z osnovnico 5m(spodnja stranica) se spustijo sani, ki od vznožja dalje prevozijo še 35 m, preden se ustavijo. Kolikšen je koeficient trenja med drsno ploskvijo sani in podlago?
Ja, tu smo že spet postavili izrek, ki ga jaz ne bi znala postaviti: W(potencialna)=A(sile trenja na klancu)+ A(sile trenja na ravni podlagi). Zdaj, kak bi naj jaz znala ta izrek nwm...

Pa še ena: Avto z maso 1,5t zapelje s hitrostjo 100km/h v klanec. Ko se dvigne za 25m, ima hitrost 80km/h. Najmanj koliko dela pri tem opravi motor?
ŽE SPET IZREK: A(motorja) + W(sprememba kinetične) = W(potencialna).
A(motorja)= W(potencialna)-Wk(konec)-Wk(začetek)
Pa kinetični smo dali v absolutno (verjetno zato, ker iščemo spremembo?) Zdaj izrek spet ne razumem (jaz bi potencialno in spremembo kinetične seštela....)?

In takih primerov je še ogromno....

[shrink]

Ja ravno tu na začetke nwn. Če mi nekdo postavi pravilen izrek, naprej že znam sama.

Pravilno moraš razumeti izrek o energiji. Ta pravi, da je delo, ki ga sistem (telo) prejme, enako spremembi njegove energije:

\(A = \Delta W = W_2-W_1\),

pri čemer je \(W_1\) energija sistema (telesa) v začetnem stanju, \(W_2\) pa energija sistema (telesa) v končnem stanju.

Energija je v mehaniki vsota kinetične, potencialne in prožnostne energije, za delo pa se upoštevajo vse zunanje sile (razen teže), ki delujejo na sistem (telo). Če sistem (telo) delo oddaja, je to negativno (primer za to je trenje).

Na primer smukača izrek apliciraš na sledeč način:

\(A = \Delta W = W_B-W_A\)

(B je končno, A začetno stanje)

V vsakem stanju je energija vsota kinetičnega in potencialnega dela:

\(W_A=W_{k_A}+W_{p_A}=1/2mv_A^2+mgh_A\)

\(W_B=W_{k_B}+W_{p_B}=1/2mv_B^2+mgh_B\)

Višini \(h_A\) in \(h_B\) izbereš glede na isto referenčno točko (v tvojem primeru je že izbrana).

Edina zunanja sila, ki deluje na smukača, je trenje; njeno delo je negativno:

\(A=-k_tmgs\).

Ko navedeno vstaviš v osnovno zvezo (izrek o energiji) in upoštevaš \(v_B=v_A\), na koncu dobiš:

\(\displaystyle k_t=\frac{h_A-h_B}{s}=0.0625\).

***

Ostale naloge poskusi rešiti sama.

[Anya]

Samo nekaj bi še vprašala. Zakaj lahko za delo trenja, pravokotno silo vzamemo mg, če smo pa na klancu? Ponekod smo jemali, da je pravokotna sila na klancu statična, ki pa je mg x cos kota?

[shrink]

To je še najtežji del naloge. Pot smukača je neka nedefinirana krivulja v obliki sedla, zato ne gre za gibanje po klasičnem klancu navzdol in navzgor. Lahko pa si to krivuljo predstavljaš kot seštevek zelo majhnih klančkov. Trenje je na enem izmed takih klančkov (kot sama pravilno ugotavljaš):

\(F_t=k_tN=k_tmg\cos\alpha\),

delo pa:

\(F_tl'=k_tmgl'\cos\alpha\),

kjer je \(l'\) dolžina (hipotenuza) klančka.

Nadalje ugotoviš, da je vodoravni premik po klančku \(s'\) (vodoravna kateta) ravno:

\(s'=l'\cos\alpha\),

torej je delo trenja na enem od klančkov:

\(F_tl'=k_tmgs'\).

Sedaj samo še sešteješ delo po vseh klančkih (formalno: integriraš) in dobiš:

\(k_tmgs\),

kjer je \(s\) celotna vodoravna razdalja.

No, tak premislek morda presega srednješolsko znanje in verjetno je sestavljalec naloge računal na to, da dijak pač vodoravni premik pomnoži z vodoravno komponentno trenja (ki je ravno \(k_tmg\)), kar seveda vodi do enakega rezultata.