Gå til innhold

Ei lita gåte.


Arve Systad

Anbefalte innlegg

Videoannonse
Annonse
Gunneren holder fortsatt samme fart som toget, ikke noe mer ville skjedd med den :p Kula ville derimot fått en fart på 500km/h i samme retning som toget antar jeg.

Men den kan jo ikke skyte bakover fra starten av? Jeg mener, om du skyter, går jo ikke kula ut av løpet, for så å snu, og dra igjen toget - den vil jo starta å gå "baokover" med en gang?

Lenke til kommentar

Får komme med en teori sjøl...

Trur kula vil stå i ro i løpet, ikkje komme ut. Den har i utgangspunktet en fart på 1000kmt Bakover ("minus 1000kmt") , og når den då blir pressa 1000kmt framover (+1000kmt) blir det -1000+1000= NULL!

Den vil ikkje komme seg ut av løpet engang, men blil liggande der den er.

Lenke til kommentar

Alvorlig talt folkens, her er det mange søkte teorier.

 

Fasitsvaret er at kula faller rett ned så snart den er ute av geværløpet.

Hvis du ikke tror på det så vennligst unngå å tenke på å bli ingeniør, forsker eller matematiker...

 

Jeg skal prøve å forklare dette litt nærmere:

 

Før du skyter har du og kula samme fart i forhold til bakken. Kula står IKKE stille, den beveger seg med 1000 km/t. Det gjør imidlertid du og geværet også, og følgelig observerer du at kula ligger bom stille inne i geværet.

 

I det du skyter akselereres kula motsatt vei av den opprinnelige fartsretningen. Denne akselerasjonen fortsetter gjennom geværløpet (sier vi for enkelhets skyld) og ender ved slutten av løpet. Kula har nå en fart i retning vekk fra geværet og deg på 1000 km/t. Det vil med andre ord si at det er en hastighetsforskjell mellom deg og kula på 1000 km/t. Så langt er alt likt med hva som skjer hvis du står stille på bakken og skyter.

 

Tenk deg nå at det står en kar plassert på bakken ved siden av det røde merket. Hva ser han? Hva ser du?

 

Han observere deg:

 

I det toget passerer ser han toget forlate seg med en fart på 1000 km/t. Med andre ord er det en hastighetsforskjell mellom ham og deg på 1000 km/t.

 

Så observerer du ham:

 

I det toget passerer det røde merket ser du fyren forlate deg med en fart på 1000 km/t. Han står stille, men du beveger deg. Med andre ord er det en hastighetsforskjell mellom ham og deg på 1000 km/t.

 

Hvis vi nå sammenligner hastighetsforskjellen mellom deg og kula og deg og karen på bakken ser vi at disse er IDENTISK like. Kula du skyter ut fra geværet og karen som står på bakken forsvinner altså like raskt vekk fra deg. Hva betyr dette? Jo: de har samme fart. Og denne farten vet vi, siden karen faktisk står bom stille, er 0 relativ til bakken.

 

Hva ser da fyren på bakken når han observerer kula? Jo: Den faller RETT NED så fort den kommer ut av geværløpet.

 

Slik er det, og hvis du tenker deg nøye om så bør det ikke være så skrekkelig vanskelig å forstå.:)

Lenke til kommentar

Sett at kula aksellererer gjennom løpet, den har med andre ord nøyaktig 1000kmt i _enden_ av løpet, før det går den i 100-200-300 osv til 999 kmt, fremdeles ikkje nok kraft til å gå framover i det heile tatt..

Hadde den hatt "instant acceleration", hadde den heller ikkje komt noken vei, fordi den blir pressa tilbake nøyaktig like masse som den blir dytta framover..

 

(drit i luftmotstand og sånt...)

Lenke til kommentar
Alvorlig talt folkens, her er det mange søkte teorier.

 

Fasitsvaret er at kula faller rett ned så snart den er ute av geværløpet.

Hvis du ikke tror på det så vennligst unngå å tenke på å bli ingeniør, forsker eller matematiker...

 

Jeg skal prøve å forklare dette litt nærmere:

 

Før du skyter har du og kula samme fart i forhold til bakken. Kula står IKKE stille, den beveger seg med 1000 km/t. Det gjør imidlertid du og geværet også, og følgelig observerer du at kula ligger bom stille inne i geværet.

 

I det du skyter akselereres kula motsatt vei av den opprinnelige fartsretningen. Denne akselerasjonen fortsetter gjennom geværløpet (sier vi for enkelhets skyld) og ender ved slutten av løpet. Kula har nå en fart i retning vekk fra geværet og deg på 1000 km/t. Det vil med andre ord si at det er en hastighetsforskjell mellom deg og kula på 1000 km/t. Så langt er alt likt med hva som skjer hvis du står stille på bakken og skyter.

 

Tenk deg nå at det står en kar plassert på bakken ved siden av det røde merket. Hva ser han? Hva ser du?

 

Han observere deg:

 

I det toget passerer ser han toget forlate seg med en fart på 1000 km/t. Med andre ord er det en hastighetsforskjell mellom ham og deg på 1000 km/t.

 

Så observerer du ham:

 

I det toget passerer det røde merket ser du fyren forlate deg med en fart på 1000 km/t. Han står stille, men du beveger deg. Med andre ord er det en hastighetsforskjell mellom ham og deg på 1000 km/t.

 

Hvis vi nå sammenligner hastighetsforskjellen mellom deg og kula og deg og karen på bakken ser vi at disse er IDENTISK like. Kula du skyter ut fra geværet og karen som står på bakken forsvinner altså like raskt vekk fra deg. Hva betyr dette? Jo: de har samme fart. Og denne farten vet vi, siden karen faktisk står bom stille, er 0 relativ til bakken.

 

Hva ser da fyren på bakken når han observerer kula? Jo: Den faller RETT NED så fort den kommer ut av geværløpet.

 

Slik er det, og hvis du tenker deg nøye om så bør det ikke være så skrekkelig vanskelig å forstå.:)

 

Hva med jordens rotasjon? Den er jo på ca. 600 km/t den ene veien. Hvis jeg skyter med gevær i 600 km/t mot jordrotasjonen, vil den ikke dette rett ned.

 

La oss ta hele regnestykket på en lett måte:

 

Hvis jeg står på toget og skyter fremover, vil kulen bevege seg i 1000+1000=2000 km/t. Hvis jeg skyter bakover, vil kulen bevege seg i 1000-1000=0 km/t. Dette er i forhold til bakken. I forhold til toget, vil kulen gå i 1000 km/t (ut av løpet).

 

Ta for eksempel et fly som beveger seg i 500 km/t. Du er ombord i flyet og går bakover i flyet med en fart på 5 km/t. Du har en hastighet inni flyet på +5 km/t, og en hastighet på 495 km/t i forhold til bakken.

Lenke til kommentar

Jeg skal gjøre dette veldig enkelt for dere vha. elementær fysikk.

 

illustrasjon.gif

 

Kulen og toget har en hastighet på 1k km/h.

Når geværet avfyres, får kulen en fart på 1k i motsatt retning av toget.

I fysikk definerer vi et nullpunkt. La oss si at vi definerer nullpunktet på den røde streken. Dersom vi sier at toget har en fart (v) på 1000 km/h = 277,8 m/s, er positiv retning mot venstre. Da blir nødvendigvis farten til kulen etter at geværet er avfyrt 277,8 m/s MOT fartsretningen, altså -277,8 m/s.

 

Nå er målet vårt å finne strekningen s.

 

Vi har fartslikningen ved konstant aksellerasjon:


2as=v^2-v0^2

a = aksellerasjon

s = strekning

v0 = startfart (277,8 m/s)

v = fart "etterpå" (-277,8 m/s)

 

Så omformer vi formelen:


s = (v^2-v0^2)/2a

 

Vi setter inn i formelen:


s = (277,8^2 - (-277,8^2))/2a

Aksellerasjonen er ukjent, men det gjør ikke noe.

Vi vet at et negativt tall opphøyd i andre blir positivt, så:


s = (77172,84 - 77172,84)/2a

Dette gir oss da:


s = 0/2a

Har du ingen epler å dele på 2 personer, får ingen personer epler. Ergo:


s = 0

 

Med andre ord tilbakelegger kulen 0 meter i forhold til den røde streken, som er vårt utgangspunkt (nullpunkt). QED.

 

Kulen vil selvfølgelig ikke bli stående i luften, fordi den også har en fart nedover - eller rettere sagt: den får en fart nedover pga. gravitasjonen.

 

Vi antar at geværet befinner seg 3 meter over bakken:


v^2 = v0^2 + 2as

 

v0 = startfarten (som er 0)

v^2 = farten når kulen treffer bakken

a = aksellerasjon, lik 9,81 m/s^2

s = strekningen, 3 meter.

 

Vi setter inn i formelen:


v^2 = 0^2 + 2*9,81*3

v^2 = 58,86

Vi tar roten på begge sider og får:

v = 7,67 m/s når kulen treffer bakken.

 

Setter vi dette inn i en annen bevegelseslikning, kan vi finne ut hvor lang tid det tar før kula treffer bakken:


v = v0 + at

Vi omformer litt:


(v - v0)/a = t

t = (v - v0)/a

 

t = tid

v = fart når kulen går i bakken

v0 = startfarten (her er den 0 m/s vertikalt)

a = aksellerasjon

 

Så setter vi inn i formelen:


t = (7,67 m/s - 0 m/s)/9,81 m/s^2

t = 0,78 s

Det tar altså 0,78 sekunder før kulen treffer bakken.

 

I disse beregningene har jeg sett bort fra friksjon og luftmotstand. Det er derfor en viss feilmargin, men sånn noenlunde riktig skulle det være. Jeg må få lov å ta forbehold om andre feil, ettersom jeg er nokså trøtt.

Lenke til kommentar

Skal legge til en liten ting: Du kan selvfølgelig definere togvognen som nullpunt og på den måten få kulen til å tilbakelegge en viss avstand, som vil være lik avstanden fra togvognen til det røde streket på et hvert tidspunkt. Det hele ramler sammen til hvor du definerer nullpunktet. Definerer vi nullpunktet ved det røde streket, tilbakelegger kulen 0 meter. Definerer vi nullpunktet på togvognen, vil kulen bevege seg x meter, hvor x = avstanden fra togvognen til det røde streket. Men spør man hvor kulen vil lande, er svaret på streket.

Denne oppgaven er ekstremt fin til å kontrollere om studentene har forstått dette med nullpunkt - og også til å lære dem det.

 

Fysikk er faktisk ekstremt simpel. Du må bare klare å koke det ned til så enkle momenter som mulig. Har du først klart å forstå helt enkle ting som dette med at fart kan være både positiv og negativ, alt etter som hvor du ser det hele fra, skulle du klare å bevise matematisk det aller meste som foregår rundt deg. Vi gjør det veldig enkelt: vi har fart vertikalt, og vi har fart horisontalt. Så regner vi ut en ting om gangen - og svaret gir seg selv.

 

Et annet eksempel: dersom du står på en skytebane og skyter kulen parallellt med underlaget (vi antar at skytebanen er flat), og du samtidig som du skyter slipper en lik kule fra eksakt samme høyde - men rett ned - vil de to kulene lande samtidig. Den kulen du skyter ut vil naturligvis lande LANGT borte fra deg, men kulene vil treffe bakken samtidig. Det er fordi kulene får SAMME VERTIKALE FART. Dette er selvfølgelig når vi ser bort fra luftmotstanden - men den er så minimal at det har nix å si.

Det der er et forsøk du faktisk kan teste selv - det blir ikke 100% nøyaktig, men du vil se at det stemmer rimelig bra. Bruk f.eks. to penner med så lik vekt som mulig. Knips den ene ut fra bordkanten samtidig som du dytter en annen penn over bordkanten (den skal ideelt forlate bordkanten samtidig som den andre pennen).

 

Fysikk er et morsomt fag. Du får svar på ting du alltid har lurt på, og du kan plutselig finne ut av ting du egentlig har tatt for gitt og aldri tenkt over. Som f.eks. hvordan du kan beregne hvor en biljartkule skal gå når du skyter den mot vantet (er det korrekt betegnelse på kanten av et biljartbord?). Tips: innfallsvinkel = utfallsvinkel. Vinklene er i forhold til normalen på bordkanten.

Lenke til kommentar

Hva med jordens rotasjon? Den er jo på ca. 600 km/t den ene veien. Hvis jeg skyter med gevær i 600 km/t mot jordrotasjonen, vil den ikke dette rett ned.

 

Jo det vil den. En observatør som står stille i forhold til jordrotasjonen vil observere at kula faller rett ned på et underlag som beveger seg.

 

Og ja; dette er vanskelig å få til i praksis...

Lenke til kommentar
Nydelig inlegg yummy! :woot: (Hvis noen fortsetter å kverulere så blir jeg lei meg)

Da skal jeg slå dem i huet med fysikkboka fra 1. ing. Og den er i A4 -format og på over 2k sider. Den veier _litt_ for å si det slik!

(Men kan man bruke fysikken til å finne ut hva som skjedde med SO2? ;))

Neppe - men så har SO2 heller ingen som helst relevans med denne tråden, ergo lar vi det bare ligge.

Lenke til kommentar

Opprett en konto eller logg inn for å kommentere

Du må være et medlem for å kunne skrive en kommentar

Opprett konto

Det er enkelt å melde seg inn for å starte en ny konto!

Start en konto

Logg inn

Har du allerede en konto? Logg inn her.

Logg inn nå
  • Hvem er aktive   0 medlemmer

    • Ingen innloggede medlemmer aktive
×
×
  • Opprett ny...