שאלה במכניקה

[Manutd21]

שאלה במכניקה

בקבוץ המצורף. בסעיף ג', ברגע שנתונות לי (לאחר חישוב) משוואות מהירות והעתק כפונ' של הזמן לפי ציר x, ולפי שינוי ורישום מחדש של משוואות הכוחות גם התאוצה לפי הזמן בציר y מה עלי לדרוש ע"מ שאוכל לדעת את רגע ניתוק הגוף מן המישור ותחילת תאוצתו בציר y? תודה

 

[shimonthecat]

אתה צריך לדרוש

שהכוח שפועל עליו יגבר על כוח המשיכה. הוא הרי גדל עם הזמן. זאת אומרת,ברגע ההמראה, סינוס הזוית כפול גודל הכוח צריך להיות שווה לMG.

 

[Manutd21]

אוקיי. לגבי הסעיף האחרון בהמשך השאלה:

מהו גובהו של הגוף מפני הקרקע ברגע t=8 sec? רשמתי משוואת כוחות מחדש מרגע ההמראה. לאחר מכן מצאתי ביטוי לתאוצה כפונקציה של הזמן. 2 אינטגרלים על הביטוי שנתקבל וקיבלתי משוואת מהירות. ברגע 8 שניות ההעתק שמתקבל שלילי משום מה. מדוע? צירפתי פתרון בשני קבצים נוספים. בדקתי שוב ושוב כדי לוודא שלא טעיתי באינטגרציה. תודה על העזרה!

 

[shimonthecat]

אני חושב שמצאתי את הבעיה

האינטגרל שלך מתחיל מ0, אבל הוא לא אמור, כי אתה סופר את המרחק שעבר הגוף החל מהזמן שבו הגוף ממריא. או שתתחיל את האינטגרל מזמן ההמראה, או שתחליף את הכוח שלך בכוח המתאים (תעשה לו הזזה בזמן). מה שקרה זה שהתחשבת בכוח F גם כשהוא היה קטן, ואז כוח המשיכה התגבר עליו.

 

[Manutd21]

יש פה עניין שצריך להבהיר:

תראה, משוואת הכוחות לפי החוק השני של ניוטון כפי שניסחתי מחדש בסעיף האחרון מתייחסת לרגע שבו הגוף באוויר (ולראיה שמטתי מן המשוואה את הכוח הנורמלי). הרעיון הוא לאפס שעון מ-160 השניות שחלפו שבהן היתה תאוצה רק בציר x ולהתחיל מדידה מרגע t=o לגבי התאוצה בציר y כלומר מרגע ניתוק הגוף מן המישור. אני לוקח 8 שניות מרגע ניתוק הגוף מהקרקע לפי משוואת התאוצה שחישבתי. לגבי הכוח F, הוא מוצג כאן בצורה פרמטרית כפונקציה של הזמן, כלומר משתנה. השאלה היא רק איה זמן להציב בסיכומו של עניין. וכאן הקושי. בנושא המדידות. איפה מה שכרגע אני טוען סותר את מה שאתה אמרת או את מה שצריך להיות?

 

[johngalt2]

אבל לא לקחת את זה בחשבון

כשכתבת את הכוח. הכוח בזמן שאיפסת מחדש את השעון לא יורד לאפס... לפי מה שאתה כתבת, זה כאילו שברגע שהמטוס ממריא, המנוע שלו נכבה ומתחיל לעבוד מחדש. תזיז את t ב- 160 שניות שמאלה - ז"א, תחליף כל t ב- t+160, וזה יצא בסדר. שים לב שלפי מה שכתבת, ברגע שהמטוס ממריא פועלת עליו תאוצה לכיוון האדמה... אגב, אולי אני טועה, אבל אם הכוח הוא 2t והמשקל שלו הוא 16 ק"ג, לא הגיוני שהוא ימריא אחרי 80 שניות בערך? ושוב - אני לא יודע מי נותן לכם את השאלות האלו, אבל מה עם מימדים? לכוח אין מימדים של זמן...

 

[johngalt2]

אה, סליחה

שכחתי שהכוח מכוון ב- 30 מעלות מהקרקע. אם כך זה באמת הגיוני...

 

[Manutd21]

כמה דברים:

1. קודם כל תודה על ההתייחסות להודעה. 2. תראה, אם מסת הגוף 16 ק"ג ורכיב הכוח F שפועל עליו הוא 2tsin(30) zz כאשר בסיכומו של עניין F=t, הרי שגודל כוחו של F יצטרך להיות כזה שיהיה שווה ל-160 ניוטונים (לכל הפחות) על מנת לגבור על כוח המשיכה, שערכו בניוטונים 16*10=160 ניוטונים. 2 כפול סינוס 30 = 1, ואולי בגלל זה הבלבול כאן. 3. לכוח אין מימדים של זמן. כל מה שאומרים כאן הוא שהכוח משתנה לפי הזמן. יכול הרי להיות סיטואציה היפותטית של כוח שכל שניה שחולפת הוא רק הולך וגובר. איפה זה לא מתיישב עם ההיגיון?

 

[shimonthecat]

מה הבעיה עם היחידות?

f=2t אומר שהיחידות של 2 הם כוח לזמן.. זאת אומרת שיש לך 2 ניוטון לשניה. זהו.

 

[Manutd21]

נו אז זה קצב שינוי כוח. אני לא רואה כאן בעיה.

הרי מראש הכוח כאן מוגדר ככוח משתנה, ולכן זוהי החוקיות לשינוי..

 

[johngalt2]

כן,

זה פשוט נראה לי bad practice להציב מספרים לפני שמגיעים לתוצאה הסופית. בעיה ברורה בשיטה הזו היא שאי אפשר לעקוב אחרי מימדים, וכשמגיעים לתוצאה הסופית אי אפשר לבדוק שהיא נכונה, וגם בדרך אין שום אפשרות לדעת אם אנחנו במקרה מוסיפים זמן לכוח, או לחץ לתדירות, או לא יודע מה. בקיצור, זה לא שזה לא נכון, זו פשוט דרך לא טובה לעבוד. אני הייתי כותב בכל מקרה F=kt ומציב 2 בסוף.

 

[Manutd21]

אהה, זה עניין אחר..

אני גם מסכים איתך לחלוטין (אפילו שלא פעלתי בדרך הזו בעצמי), וככה גם מנחים אותי לעשות. להבא אשתדל יותר בעניין זה. אני כבר התבלבלתי וחשבתי שקיימת בעיה בתרגיל עצמו.. תודה על ההערה הבונה בכל מקרה.