Rotasjonslegeme problem

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
QBab

Noen som vil prøve seg på denne? Jeg har deadline i mårra kveld, så en løsning hadde vært ønskelig.
Målet er å bacwards engineere løsningen og lære av det. Har veldig knapt med tid og sitter litt i klemma skjønner dere :/

Image

På forhånd, eˆ169 ganger takk!
zell
Guru
Guru
Posts: 1777
Joined: 09/02-2007 15:46
Location: Trondheim

Integrer omkretsen av en sirkel med radius cosh(y) fra 0 til a, altså:

[tex]A = \int_0^{a} 2\pi\cosh{y}\ \mathrm{d}y[/tex]

EDIT: Og husk å ta med bunnen... [tex]A_{\text{bunn}} = 2\pi\cosh{0}[/tex]

EDIT 2: Og husk å ta med bunnen... [tex]A_{\text{bunn}} = \pi\cosh^2{0}[/tex]
Last edited by zell on 09/11-2014 15:29, edited 2 times in total.
zell
Guru
Guru
Posts: 1777
Joined: 09/02-2007 15:46
Location: Trondheim

a finner du fra buelengden:

[tex]\mathrm{d}s^2 = \mathrm{d}x^2 + \mathrm{d}y^2 \ \Rightarrow s = \int\sqrt{1+\left(\frac{\mathrm{d}x}{\mathrm{d}y}\right)^2}\mathrm{d}y = \int\sqrt{1+\sinh^2{y}}\mathrm{d}y[/tex]

Vi får (husk at [tex]\cosh^2{x}-\sinh^2{x} = 1[/tex]):

[tex]\int_0^{a}\sqrt{1+\sinh^2{y}}\mathrm{d}y = \int_0^a\cosh{y}\mathrm{d}y = \sinh{(1.15)}[/tex]

Løs ligningen over og du finner [tex]a[/tex].
Aleks855
Rasch
Rasch
Posts: 6874
Joined: 19/03-2011 15:19
Location: Trondheim
Contact:

Kudos for å passe på kursiv-forskjellen i TeX.
Image
zell
Guru
Guru
Posts: 1777
Joined: 09/02-2007 15:46
Location: Trondheim

Hehe, klarer ikke å la være :)
PåBærTur
Fibonacci
Fibonacci
Posts: 2
Joined: 09/11-2014 12:49

Sitter med samme problem, og prøvde å løse det på din metode, men får ikke riktig. Hva gjør jeg galt?

[tex]\\\int_{0}^{a}cosh = [sinh + C[/tex]] fra 0 til a.

Har sinh(2) som buelengde.

Får da at a = 2.

Setter dette inn i formelen for A og får da 2Pi*sinh(2) + 2Pi (Bunnen)

Er jeg helt på jordet?

På forhånd takk for svar!
zell
Guru
Guru
Posts: 1777
Joined: 09/02-2007 15:46
Location: Trondheim

Ser det har gått litt fort i svingene i formelen for arealet av bunnen, jeg har gitt formelen for omkretsen av bunnen... [tex]A_\text{bunn} = \pi\cosh^2{0}[/tex]

a = 2
[tex]A_{\text{tot}} = A_{\text{bunn}} + A[/tex]
[tex]A = \int_0^{a}2\pi\cosh{y}\mathrm{d}y = 2\pi\sinh{2.0}[/tex]
[tex]A_{\text{bunn}} = \pi r^2 = \pi\cosh^2{0} = \pi[/tex]
[tex]A_\text{tot} = \pi\left(1+2\sinh{(2.0)}\right)[/tex]
PåBærTur
Fibonacci
Fibonacci
Posts: 2
Joined: 09/11-2014 12:49

Skjønte det etterhvert! Takk for svar uansett :)
ionjon
Fibonacci
Fibonacci
Posts: 2
Joined: 09/11-2014 23:12

zell wrote: [tex]A_\text{tot} = \pi\left(1+2\sinh{(2.0)}\right)[/tex]
Jeg sliter med dette spørsmålet selv, og får ikke dette til å stemme. I min oppgave er a=1.24, og ved å benytte meg av formelen i sitatet får jeg 13.0886 hvilket tydeligvis er feil. Noen som ser hva som er feil? Tror jeg har prøvd absolutt alt for å få løst denne oppgaven, men nå er jeg helt blank...

http://www.wolframalpha.com/input/?i=pi ... o+7+digits
zell
Guru
Guru
Posts: 1777
Joined: 09/02-2007 15:46
Location: Trondheim

Ser at formelen for arealet er feil..

[tex]A = 2\pi\int_0^af(y)\sqrt{1+\left(f^\prime(y)\right)^2}\mathrm{d}y[/tex]

Bruker du denne skal du få 13.2085:

a=1.24
[tex]2\pi\int_0^{1.24}\cosh{y}\cosh{y}\mathrm{d}y = 2\pi\int_0^{1.24}\frac{1+\cosh{(2x)}}{2}\mathrm{d}x = \pi\left[x+\frac{1}{2}\sinh{(2x)}\right]_0^{1.24} = \pi\left(1.24+\frac{1}{2}\sinh{(2.48)}\right) = 13.2085[/tex]
ionjon
Fibonacci
Fibonacci
Posts: 2
Joined: 09/11-2014 23:12

Har fått rett svar nå. Er ingen kløpper i Latex, men kan prøve å vise hva jeg har gjort hvertfall:
$\pi+2\pi\int_{0}^{a}\ cosh(y)*\sqrt{1+(cosh(y)\frac{d}{dy})^2}$
$=\pi+2\pi\int_{0}^{a}\ cosh(y)*\sqrt{1+sinh^2(y)}$

Forenkler uttrykk: $1+sinh^2(y)=cosh^2(y)$

$=\pi+2\pi\int_{0}^{a}\ cosh(y)*\sqrt{cosh^2(y)}$
$=\pi+2\pi\int_{0}^{a}\ cosh(y)*cosh(y)$
$=\pi+2\pi\int_{0}^{a}\ cosh^2(y)$
$=\pi+2\pi\int_{0}^{a}\ cosh^2(y)=\pi+\pi(y+sinh(y)cosh(y))+C$

Fra det zell har vist tidligere i tråden så trenger kun $a=1.24$ for at buelengden skal være lik $sinh(1.24)$

$\pi+\pi(1.24+sinh(1.24)cosh(1.24)) - (0 +sinh(0)cosh(0))$

Siden: $sinh(0)=0$

$\pi+\pi(1.24+sinh(1.24)cosh(1.24)) - 0$
$=\pi+\pi(1.24+sinh(1.24)cosh(1.24))$
$=\pi+13,2085$
$\approx 16,3500$

Takk zell!
Last edited by ionjon on 10/11-2014 12:03, edited 1 time in total.
zell
Guru
Guru
Posts: 1777
Joined: 09/02-2007 15:46
Location: Trondheim

Bra det løste seg til slutt! :)
Post Reply