Ordproblem med differensiallikning av første orden
Posted: 02/06-2012 19:26
Jeg trenger noen til å se over og vurdere utregning og svar.
En kule skytes opp i lufta med startfart 40 m/s. Det virker to krefter på kulen på tur oppover.
G = mg, der m = 0.100 kg og g = 10 m/s[sup]2[/sup]
L = kv, der k = 0.025 kg/s
Dersom vi velger oppover som positiv retning (står faktisk 'regning' i oppgaveteksten :p), får vi differensiallikningen
[tex]-L-G=mv^\prime[/tex]
Vi velger å ikke bruke enheter i denne oppgaven.
d) Finn ved regning hvor lang tid det tar før kulen snur.
Her har jeg [tex]v(t) = -40 + 80e^{-\frac{t}{4}}[/tex] fra forrige deloppgave.
Setter [tex]v(t) = 0[/tex].
[tex]0 = -40 + 80e^{-\frac{t}{4}}[/tex]
[tex]\frac{1}{2} = e^{-\frac{t}{4}}[/tex]
[tex]\ln\left(\frac{1}{2}\right) = -\frac{t}{4}[/tex]
[tex]\underline{\underline{t = 4\ln(2)}}[/tex]
e) Hvor langt beveger kulen seg før den snur?
NB! [tex]s(t) = \int_0^t v(t) \, \mathrm{d}t[/tex] og [tex]s(0) = 0[/tex].
Ikke vet jeg hvorfor de gir oss så mange hint, da de nærmest gir oss svaret.
[tex]s(t) = \int_0^{4\ln(2)} -40 + 80e^{-\frac{t}{4}} \, \mathrm{d}t = \left[-40t - 4 \cdot 80e^{-\frac{t}{4}} \right]_0^{4\ln(2)} = \left[-40 - 320e^{-\frac{t}{4}} \right]_0^{4\ln(2)} = \left(-40 \cdot 4\ln(2) - 320e^{-\frac{4\ln(2)}{4} \right) - \left(- 40 \cdot 0 - 320e^{-\frac{0}{4}} \right) = (-110.9 - 160) + 320 = \underline{\underline{49.1}}[/tex]
En kule skytes opp i lufta med startfart 40 m/s. Det virker to krefter på kulen på tur oppover.
G = mg, der m = 0.100 kg og g = 10 m/s[sup]2[/sup]
L = kv, der k = 0.025 kg/s
Dersom vi velger oppover som positiv retning (står faktisk 'regning' i oppgaveteksten :p), får vi differensiallikningen
[tex]-L-G=mv^\prime[/tex]
Vi velger å ikke bruke enheter i denne oppgaven.
d) Finn ved regning hvor lang tid det tar før kulen snur.
Her har jeg [tex]v(t) = -40 + 80e^{-\frac{t}{4}}[/tex] fra forrige deloppgave.
Setter [tex]v(t) = 0[/tex].
[tex]0 = -40 + 80e^{-\frac{t}{4}}[/tex]
[tex]\frac{1}{2} = e^{-\frac{t}{4}}[/tex]
[tex]\ln\left(\frac{1}{2}\right) = -\frac{t}{4}[/tex]
[tex]\underline{\underline{t = 4\ln(2)}}[/tex]
e) Hvor langt beveger kulen seg før den snur?
NB! [tex]s(t) = \int_0^t v(t) \, \mathrm{d}t[/tex] og [tex]s(0) = 0[/tex].
Ikke vet jeg hvorfor de gir oss så mange hint, da de nærmest gir oss svaret.
[tex]s(t) = \int_0^{4\ln(2)} -40 + 80e^{-\frac{t}{4}} \, \mathrm{d}t = \left[-40t - 4 \cdot 80e^{-\frac{t}{4}} \right]_0^{4\ln(2)} = \left[-40 - 320e^{-\frac{t}{4}} \right]_0^{4\ln(2)} = \left(-40 \cdot 4\ln(2) - 320e^{-\frac{4\ln(2)}{4} \right) - \left(- 40 \cdot 0 - 320e^{-\frac{0}{4}} \right) = (-110.9 - 160) + 320 = \underline{\underline{49.1}}[/tex]