trøbbel med fart og akselerering i polar koord

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderators: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Post Reply
gill
Leibniz
Leibniz
Posts: 993
Joined: 24/03-2008 19:04

D har enhetsvektorene
Image

som beskriver retning på [tex]\theta[/tex] og r vist slik:

Image

uklart bilde se http://bildr.no/view/876395

Vi får at:


[tex]\frac{du_r}{d\theta}=-(sin\theta) i + (cos\theta) j =u_\theta[/tex]

og

[tex]\frac{du_\theta}{d\theta}=-(cos\theta) i - (sin\theta) j =-u_r[/tex]

så deriverer de enhetsvektorene:

[tex]\frac{du_r}{dt}=\frac{du_r}{d\theta}\frac{d\theta}{dt}=\frac{d\theta}{dt}u_{\theta}[/tex]

[tex]\frac{du_\theta}{dt}=\frac{du_\theta}{d\theta}\frac{d\theta}{dt}=-\frac{d\theta}{dt}u_r[/tex]

Den deriverte av vektoren r. Jeg skriver vektoren r=R for å skille mellom den og radius blir da:

[tex]v=\frac{dR}{dt}=\frac{d}{dt}(ru_r)=\frac{dr}{dt}u_r+\frac{r}{dt}\frac{du_r}{dt}=\frac{dr}{dt}u_r+r\frac{d\theta}{dt}u_{\theta}[/tex]

de regner ut akselrasjonen ved å derivere videre og men det jeg lrer på senere i teksten handler om fart så jeg stopper her. De skriver:

[tex]r(r\frac{d\theta}{dt})_{t=0}=r_0v_0[/tex]

det ser jo ut som fra

[tex]v=\frac{dR}{dt}=\frac{d}{dt}(ru_r)=\frac{dr}{dt}u_r+\frac{r}{dt}\frac{du_r}{dt}=\frac{dr}{dt}u_r+r\frac{d\theta}{dt}u_{\theta}[/tex]

at r=1 og da blir [tex]\frac{dr}{dt}=0[/tex]

men i så fall hvorfro er r=1? Den klarte ikke min forfølgingsevne å se nei

Hvis det er noe imellom som gjør noe uklart er resten av teksten her men det var jo fart de fikk så jeg tenkte det hadde med det å gjøre:

http://bildr.no/view/876372

http://bildr.no/view/876373

http://bildr.no/view/876374

http://bildr.no/view/876376

http://bildr.no/view/876377

http://bildr.no/view/876403
ærbødigst Gill
espen180
Gauss
Gauss
Posts: 2578
Joined: 03/03-2008 15:07
Location: Trondheim

Poenget her er nok at ettersom [tex]\vec{r} \times \dot{\vec{r}}=C[/tex] for en konstant [tex]C[/tex], holder det å evaluere uttrykket i et valgfritt punkt på planetbanen. Det er enklest å velge en av ekstremalpunktene (lengst unna eller nærmest) fordi da er [tex]\dot{r}=0[/tex] og vi har at [tex]\vec{r}\perp\dot{\vec{r}}[/tex] som gir [tex]|\vec{r}\times\dot{\vec{r}}|=|\vec{r}||\dot{\vec{r}}|=r^2\dot{\theta}=r_0v_0[/tex] i minimumspunktet til [tex]r[/tex].
gill
Leibniz
Leibniz
Posts: 993
Joined: 24/03-2008 19:04

Takk for oppklaring. Tok den til slutt:)

Siden det så ut som noen faktisk gadd å lese gjennom utgreiningen på linkene. Tenkte jeg å dundre til med et spørsmål til ja.

Det står i keplers tredje lov

http://bildr.no/view/876403

at for en hvilken som helst ellipse er

[tex]b=a\sqrt{1-e^2}[/tex]

Jeg har jo stund om registrert da at for alle ellipser er det slik at:

[tex]b=\sqrt{a^2-c^2}[/tex]

hvor c er focus punkt siden avstand fra de to focuspunktene er 2a (a er punktet hvor ellipsen skjærer x-aksen) som vises når man sier at y=0 ved å legge sammen avstanden fra focuspunktene x-c+x+c=2x=2a. Ellipse er jo slik jeg skjønte det definert av at summen av avstanden fra de to focuspunktene er konstant. Da bør det vel bli slik at når x=0 er vi i b altså på y-aksen og da er avstanden til de to focuspunktene:

[tex]\sqrt{c^2+b^2}+\sqrt{c^2+b^2}=2a[/tex]

Så jeg tenkte at e ikke var eulers tall men at ae=c. det skulle vel gå opp med def fra boka som jeg prøvde å tolke fram på godt og vondt. Men er det noen som ser om dette stemmer eller om det er helt på jordet kanskje istedenfor
ærbødigst Gill
Post Reply