Regne ut kraft i et fall?

[Gjest Slettet-1ZSK0pUMX2]

Hei! Jeg lurer på om noen vet hvordan man kan regne ut hvor tung et objekt er når det treffer bakken fra et fall.

 

 

Det her er en rakett som veier 4 gram, som blir skutt 40 meter opp i luften. Når den da treffer bakken, eller la oss si, når den er 2 meter fra bakken, kan man regne ut hva den da vil veie på det tidspunktet? Jeg antar den begynner å aksellerere på 40 meters høyde.

 

 

Slik ser raketten ut.

 

 

Edit: Den er 40 cm lang og har en diameter på 55 mm.

Endret 13. mai 2010 av Slettet-1ZSK0pUMX2

[Flimzes]

Den vil veie 4 gram...:

 

Først må du regne ut farten.

I vanlige tilfeller så er det rimelig enkelt med

v^2-v₀^2 = 2*a*s

Hvis den er 40 meter over bakken, begynner å falle med 0m/s, og akselerasjonen mot jorden er 9.81m/s^2. Så blir formelen:

v^2 = 2 * 9.81m/s^2 * 40

v = 28m/s eller 100.6km/t.

 

Problemet er at denne formelen ikke tar hensyn til luftmotstand, men dette er altså den maksimale farten den kan få.

og så er det bare å multiplisere massen med farten

 

Så har man newtons andre lov, som blir F = (m*v)/t

Da må vi finne ut tid, som man kan finne med s = 1/2*a*t^2

Som vi omformer til s / (1/2*a) = t^2

40 / (1/2*9.81) = t^2

t = 2.85.

 

Så da har vi

F = (0.004*28)/2.85

F = 0.040N = 0.004kg, eller 4 gram.

 

EDIT: For å regne ut hvor mye den veier i stopp-punktet, så må du først finne ut omtrent hvor lang tid den bruker på å stoppe.

Anta 0.1s for eksempel så får du at akselerasjonen er 280m/s^2.

F=ma

F=0.004*280

F=1.12N

Eller tilsvarende et objekt på (F/g) 1.12/9.81

0.114kg, eller 114gram.

Endret 13. mai 2010 av Flimzes

[Gjest Slettet-1ZSK0pUMX2]

Takk takk!

[SirDrinkAlot]

Så har man newtons andre lov, som blir F = (m*v)/t

Nå orker jeg ikke å sjekke talla dine, de er sikkert riktige, men du mener vel F = ma = dp/dt = d(mv)/dt

[Vizla]

v = 28m/s eller 7.8km/t.

28m/s x 3.6 = 100,8km/t

28m/s x 3600s/t / 1000m/km = 100,8km/t

Endret 13. mai 2010 av Vizla

[Flimzes]

v = 28m/s eller 7.8km/t.

28m/s x 3.6 = 100,8km/t

28m/s x 3600s/t / 1000m/k = 100,8km/t

Ser nå at jeg regnet feil vei på den, beklager.

 

Så har man newtons andre lov, som blir F = (m*v)/t

Nå orker jeg ikke å sjekke talla dine, de er sikkert riktige, men du mener vel F = ma = dp/dt = d(mv)/dt

Og ferdig utledet og forkortet blir det F = mv/t

[SirDrinkAlot]

Så har man newtons andre lov, som blir F = (m*v)/t

Nå orker jeg ikke å sjekke talla dine, de er sikkert riktige, men du mener vel F = ma = dp/dt = d(mv)/dt

Og ferdig utledet og forkortet blir det F = mv/t

Vel, hvis du snakker om gjennomsnittskraften over et tidsrom. Slik det står nå impliserer det en kontinuerlig funksjon og uansett hvordan du vender å vrir på det da får du ikke F = mv/t fra F = dp/dt. Skriver du er jeg med.

[Flimzes]

Hvis v0 og t0 = 0 vil det forkortet bli F = mv/t, hvor prøver du å dra dette?

[Gyr0]

Raketten vil ha en viss menge energi når den har falt 38meter.

 

E = mgh = 0,004 * 9,81 * 38m = 1,4911 Joule

 

 

 

 

Hvor mye må den saken veie for å generere samme menge energi etter bare 2 meter ?

 

m = E/gh = 1,4911/9,81*2 = 76gram

 

 

 

 

Så, etter raketten har falt 38meter kunne du like gjerne magisk konvertert den til en rakett som veide 76gram, stoppet farten, og den ville truffet bakken like hardt.

 

 

[SirDrinkAlot]

Hvis v0 og t0 = 0 vil det forkortet bli F = mv/t, hvor prøver du å dra dette?

v/t er gennomsnittsakselerasjonen, , ikke a. Defor er det ikke F, men . Det er ikke et viktig poeng. Jeg ser du bruker de ferdige formelene for konstant akselerasjon osv. da kan man like greit bare stokke om på algebraen og få rett svar, men notasjonen din blir missvisende og ikke helt riktig.

[Flimzes]

Og forskjellen på gjenomsnittsakselerasjonen og jordgravitasjonen med konstant akselerasjon er?

Godt mulig at det hadde kommet opp som galt om jeg hadde skrevet et lenger dokument om det, men i dette tilfellet er det helt korrekt, og helt unødvendig å dra inn flere formler enn nødvendig.