(enkel?) Modelleringsoppgave

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
Henrikk
Pytagoras
Pytagoras
Posts: 6
Joined: 23/02-2013 21:58

Blir takknemlig hvis noen kan hjelpe meg litt med denne:

En sylinder fylt med vann har et hull med areal a i bunnen der vannet renner ut. Det kommer ikke til nytt vann.
Torricellis lov sier at vannet strømmer ut av sylinderen med en fart proposjonal med kvadratrota av høyden fra hullet til vannflata i sylinderen.
V(t) er volumet av vann i sylinderen ved tiden t.
v = v(t) er farten til vannet som strømmer ut slik at V`(t) = - Av(t)

Det tar 10 minutter før 3/4 av vannet har rent ut. Hvor lang tid tar det før sylinderen er tom?
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

har du noen fasit her...

er t = 40/3 min
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Henrikk
Pytagoras
Pytagoras
Posts: 6
Joined: 23/02-2013 21:58

Har også gitt en likning

V`=-K gange med kvadratrota av V
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

Henrikk wrote:Har også gitt en likning
V`=-K gange med kvadratrota av V
jo, jo, dette er jo bare Torricellis lov.
Men hva med fasit...
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Henrikk
Pytagoras
Pytagoras
Posts: 6
Joined: 23/02-2013 21:58

Nei, har ikke fasit dessverre.

Skal regne ut og vise at startverdiproblemet V0=V(0) gjelder for V(t). Hjelper den opplysningen noe?

Har nå løst Torricelliligningen, og fått V(t) = 1/4(-Kt+c)^2. Er det riktig å gjøre på noen som helst måte?
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

Henrikk wrote:Nei, har ikke fasit dessverre.
Skal regne ut og vise at startverdiproblemet V0=V(0) gjelder for V(t). Hjelper den opplysningen noe?
Har nå løst Torricelliligningen, og fått V(t) = 1/4(-Kt+c)^2. Er det riktig å gjøre på noen som helst måte?
ok, så har du:
[tex]V(0)=V[/tex]
[tex]V(10)=V/4[/tex]
[tex]V(t)=0[/tex]
som gir [tex]C=2\sqrt V[/tex]
og
[tex]k=\sqrt V/10[/tex]
da får jeg
[tex]t=20\,\text min[/tex]

:?:
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Henrikk
Pytagoras
Pytagoras
Posts: 6
Joined: 23/02-2013 21:58

Takk for hjelp. Sliter litt med utregning.

C finner du ved å sette inn Vo og V(0) i ligninga utledet fra torricelli?
V(0)=1/4(-K*0+c)^2 osv til c^2=Vo*4 og c=Kvadratrot av 4*vo?

Hvordan finner du K?
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

Henrikk wrote:Takk for hjelp. Sliter litt med utregning.
C finner du ved å sette inn Vo og V(0) i ligninga utledet fra torricelli?
V(0)=1/4(-K*0+c)^2 osv til c^2=Vo*4 og c=Kvadratrot av 4*vo?
Hvordan finner du K?
ja
[tex]C=2\sqrt V[/tex]
====
vet: V(10) = V/4, slik at:

[tex]V=1/4*(-10k + 2\sqrt V)^2=V/4[/tex]
dvs
[tex]2\sqrt V-10k=\sqrt V[/tex]

[tex]k=\sqrt V/10[/tex]
etc...
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Henrikk
Pytagoras
Pytagoras
Posts: 6
Joined: 23/02-2013 21:58

Takk igjen. Tok utregninga på dette nå. Hva gjør du med V når en regner videre for å finne t? Regner med en setter V(t)=0, og setter hele likninga lik:

0=1/4 * (-KvadratrotV/10 *t + 2*kvadratrotV)2 ?

Skal finne t her, ikke sant, men hva gjør jeg med V?
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

Henrikk wrote:Takk igjen. Tok utregninga på dette nå. Hva gjør du med V når en regner videre for å finne t? Regner med en setter V(t)=0, og setter hele likninga lik:
0=1/4 * (-KvadratrotV/10 *t + 2*kvadratrotV)2 ?
Skal finne t her, ikke sant, men hva gjør jeg med V?
sånn

[tex]\frac{\sqrt V}{10}t=2\sqrt V[/tex]
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Henrikk
Pytagoras
Pytagoras
Posts: 6
Joined: 23/02-2013 21:58

Takk igjen. Setter stor pris på at du svarer, og at du gjør det raskt:)
Post Reply