Skrått kast, fysikk 2

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk for videregående skole og oppover på høyskolenivå. Alle som føler trangen er velkommen til å svare.

Moderatorer: Aleks855, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa, DennisChristensen, Emilga

Svar
Neon
Cantor
Cantor
Innlegg: 116
Registrert: 11/05-2016 19:11

Hei, får ikke helt til denne:

En ball kastes på skrå oppover med startfarten 12 m/s fra høyden 2,0m over bakken. Utgangsvinkelen danner en vinkel på 40 grader med horisontalplanet.
a) Bestem høyden over bakken og avstanden fra kasteren etter 1,5s. Bestem også hvor langt ballen forflytter seg på denne tida.
b) Bestem fart, verdi og retning til ballen etter 1,5s

Det er to ting jeg sliter spesielt med her. Jeg forstår ikke helt hvordan jeg skal finne forflytningen. Avstand i x og y retning gikk greit, så prøver jeg å finne forflytningen ved å ta sqrt(sx^2+sy^2) men får ikke helt riktig svar(det er ganske nærme).

På oppgave b så prøver jeg å finne farten i x og y retning, og så finne farten ved å bruke samme metode som i a men det blir ikke riktig. Det står forøvrig i fasiten at farten etter 1.5 sekunder skal være 12m/s (samme som utgangsfarten). Virker jo ganske ulogisk?
Fysikkmann97
Lagrange
Lagrange
Innlegg: 1258
Registrert: 23/04-2015 23:19

$v_x = v_0 * \cos \theta \\
v_y = v_0 * \sin \theta - gt$

$v_0 = 12 \, m/s \\
\theta = 40^{\circ} \\
s_{y0} = 2,0 \, m$

Usikker på hvordan gjorde slike oppgaver, men tror nok det blir å legge sammen strekningen som er tilbakelagt i x- og y-retning du må gjøre for å finne forflytningen.

$S = \int_{0}^{1,5}v_xdt + \int_{0}^{1,5}v_ydt = \left (v_0t * \cos \theta + v_0t \sin \theta - \frac 12gt^2 \right )_0^{1,5} = 12 * 1,5 * \cos 40 + 12 *1,5* \sin 40 - \frac 12 *9,81 * 1,5^2 = 14,32 \, meter$

Med forbehold om feil.


Farten kan være 12 m/s etter 1,5 s selv om det var startfarten. I starten vil ballen bli bremset opp av tyngdeakselerasjonen, mens den etter å ha nådd toppen vil få en økning i absoluttverdien pga. tyngdeakselerasjonen. Vi kan jo sjekke.


$v_x = v_0 * \cos \theta \\
v_y = v_0 * \sin \theta - gt$

$v_x = 12 * \cos 40 = 9,19 \\
v_{y0} = 12 * \sin 40 = 7,71$

$v_y = 7,71 -9,81 * 1,5 = - 7$

$v = \sqrt{9,19^2 + (-7)^2} = 11,55 \,m/s$. Dette svaret er for nøyaktig siden svaret skal ha like mange gjeldende siffer som den informasjonen med færrest gjeldende siffer. I oppgaveinfoen bruker de to gjeldende siffer, så det korrekte svaret blir da $v = 12 \, m/s$

Retningen finner du vha. tangens.

$ \tan \theta = \frac {MOT}{HOS} = \frac {v_x}{v_y} = \frac {7}{9,19} \\
\theta = \tan^{-1}(\frac {7}{9,19}) = 37,7^{\circ}$

Retningen er da 37,7 grader fra horisontalplanet.
Svar