Nejste přihlášen/a.

Přihlásit se do poradny

 

Rychlost kyvadla

Od: anonymfyzika odpovědí: 13 změna:

dobry den, rozhodl jsme se rešit fyzikální olympiadu a došel jsme až k prikladu 4. tady je zadaní :

Tyč zanedbatelné hmotnosti a délky l je zavěšena na svém konci. Na druhém
konci je umístěna kulička zanedbatelných rozměrů a o hmotnosti m.
a) Tyč vychýlíme do vodorovné polohy a uvolníme. Určete velikost v rychlosti
kuličky při jejím průchodu nejnižší polohou

podle mne to je kyvadlo ale bohužel jsme nikde na internetu nenašel vzorečky na vypočet rychlost, našel jsem pouze na moment ale z toho nevím jak tu rychlost vypočítat,pomuže nekdo?,

 

 

13 odpovědí na otázku
Řazeno dle hodnocení

 

 

dejavu*
hodnocení

2x

Musíš přes potenciálníenergii. m*g*l a pohybová energie je v ton nejnižším místě 1/2 v na druhou * m

mladyfyzik*
to mi prijde moc jednoduché na olympiádu kde ostatni priklady jsou dost zákeřné... :) , myslim si ze tam ta tyč bude mit nejakou úlohu, tady je spatne formulována otázka, zda tam ta kulička je jen položena, a pak bych souhlasil s zzme, ale pokud je tam na pevno, tak je to přeci pohyb po kružnici...
repak*

Tak jednoduché na to přijít to není. Fígl je přijít na to řešení přes zákon o zachování energie.

"Tyč zanedbatelné hmotnosti" má sdělit, že se jedná o matematické kyvadlo, nikoli fyzikální. Úloha je formulována exaktně.

Jako která otázka je špatně formulovaná a v čem? A to, že jde o pohyb po kružnici,by komplikovalo odvození závislosti dráhy kyvadla na čase, ale neruší to platnost zákona o zachování (kinetické) energie.

doplněno 04.02.10 12:15:

A co se týče úlohy tyče, tak si myslím, že autor ji použil místo obvyklejší formulace pomocí nehmotné niti, aby zdůraznil, že i vychýlený hmotný bod byde l daleko od bodu upevnění (u nehmotné niti by musel, resp. měl uvádět, že bod bude vychýlen tak aby nit byla napjatá, nebo něco v tom smyslu; navíc to může trochu zamlžit podstatu a tím klade na řešitele trochu větší nároky.)

 

hodnocení

1x
avatar kartaginec

Zkus použít zákon zachování energie. Hint: Ve vychýlené poloze má kyvadlo nulovou kinetickou energii a určitou potenciální energii vůči hladině kyvadla volně zavěšeného. Při průchodu nejnižším bodem se celá tato energie musí proměnit v energii kinetickou.

 

anonm
hodnocení

0x

s tim ačkem počitanim prez kinetickou a polohovou energii bych i souhlasil ale v bečku je pak napsane: v1 rychlostiv2

b) Do středu tyče přidáme kuličku stejné hmotnosti. Tyč s oběma kuličkami

opět vychýlíme do vodorovné polohy a uvolníme. Určete velikost

původní kuličky a velikost

rychlosti přidané kuličky při průchodu nejnižší

polohou. a mam takove tušeni že tady se budou muset počitat nejak ramena a vypočet pujde prez moment sily atd... mam pravdu?

repak*

Tohle zadání je už tedy zmatené" co je to v1, co v2, velikost původní kuličky, ...

JInak: vzorec v tabulkách umí najít každý b... Ale předtím je třeba zapřemýšlet jaký vzored a pro co použít. Je to o aplikaci vědy do praxe. Napovím pro tuto úlohu: přidáním druhé kuličky se matematické kyvadlo změnilo na fyzikální.

Já mám takový pocit, že púvodní zadání zmateční není, zmatečnosst vznikla tím, že autorovi poskakoval kursor a žil si svým vlastním životem. řekl bych, že chtěl napsat:
b) Do středu tyče přidáme kuličku stejné hmotnosti. Tyč s oběma kuličkami
opět vychýlíme do vodorovné polohy a uvolníme. Určete velikost v1 rychlosti
původní kuličky a velikost v2
rychlosti přidané kuličky při průchodu nejnižší
polohou.
Ono se to stane, ale když to pak hodí, jak jsi správně poznamenal, zmatené zadání, tak se to musí opravit. Rádci tu n´jsou od toho, aby radili a ne od toho, aby luštili, co chtěl básník říci.
Určitý hint jsme napsali, dále solidárně s Repákem se tím nehodlám zabývat, dokud anonym nenapíše něco, co má alespoň základy štábní kultury.
doplněno 17.02.10 11:06:

No vida, překlep se může stát každému a hned jsem to dokázal. Takže oprava (i když můj překlep nemění čitelnost, smysl a pochopitelnost textu: zmate:)čnost, ne zmatečnosst. A samosřejmě po tečce patří velké písmeno, tedy

Řekl bych, že...

Pravděpodobně vypadlo "velikost rychlosti původní kuličky".

Ale jinak bych to viděl na stený postup, jen pro technické usnadnění výpočtu bych šel přes úhlovou rychlost. Tím se ošetří to, že obě rychlosti jsou svázány díky tyči a nemusím pro ty dvě rychlosti sestavovat dvě rovnice pro dvě neznámé. A taky se ukazuje, proč se v zadání mluví o nehmotné tyči a ne o nehmotném vláknu.:)

 

rychlostkyvadla2
hodnocení

0x

Souhlasím s vámi ale mince má strany, zkuste tomu člověku odpovědět i přez ty nedostatky, mám stejný problém a nepříjde mi správné zakládat nové téma s tím samým obsahem... pomozte pls počítat teda stejně nebo přez tu uhlovou rychlost atd

No já muslím, že jsem to v podstatě zodpověděl, ale trochu podrobněji:

je-li úhlová rychlost dejme tomu µ = µ(t) (radši bych napsal omega, ale to jsem v nabídce znaků nenašel), tak rychlost původní kuličky je v1 = l*µ, té nové je v2 = ½l*µ, kde l je délka tyče. Potenciální energie té původní kuličky po vyzvednutí tyče do vodorovné pollohy le m*g*l, u té druhé je to ½m*g*l, kde m je hmotnost kuličky (tedy každé z obou) a jejich součet je roven kinetické energii v nejnižším místě, tedy ½(v1² +v2²)*m, a to je (po dosazení) ta potřebná rovnice.

O kousek výš repak radí, vyštřovat to kyvadlo jako fyzikální, které se chová jako matematické, s veškarou hmotou soustředěnou do těžiště. Tak to samozřejmě také jde, postup je stejný jen po přizpůsobení tomu novému pohledu (musíme samozřejmě spočítat těžiště), to už rozvádět nebudu.

doplněno 21.02.10 15:07:

Ono mi to dělá smajlík místo závorky. Mělo by to být takhle (tedy jsetli mn to zase nepodvede):

½(v1² +v2² )*m

annyns
ale jak vypočítam tu omegu?
To by mělo být jasné. Na začátku jsem pomocí omegy (tedy, v mém zápise pomocí mí) vypočítal v1 a v2. Takže když do výrazu ½(v1² +v2² )*m za v1 a v2 dosadím v1 = l*µ, v2 = ½l*µ, dostanu vyjádření kinetické energie pomocí mí (nebo tedy pomocí omega, když se dohodneme, že znak µ bude nouzově znamenat omega). Ještě tam samozřejmě vystupuje l a m, ale jejich hodnoty jsou zadané. Potenciální energii celé soustavy (tedy toho fyzikálního kyvadla) při vychýlení do vodorovné polohy je (m*g*l + ½m*g*l), kde kromě zadané délky tyč l vystupuje ještě gravitační konstanta g, která je také známa. A protože jde o energii, vztaženou k poloze, kdy závaží jsou nejníže, tak v této poloze se celá změní v energii kinetickou:
(m*g*l + ½m*g*l) = ½(v1² +v2² )*m,
po dosazení pak
½( (l*µ)² + ½(l*µ²) )*m = (m*g*l + ½m*g*l).
Stačí?
doplněno 21.02.10 18:07:

Už zase. Ty smajlíky jsou zavírací závorky.

 

 


 

 

 

Přihlásit se k odběru odpovědí z této otázky:
Otázky na téma matematické kyvadlo

Neneseme odpovědnost za správnost informací a za škodu vzniklou jejich využitím. Jednotlivé odpovědi vyjadřují názory jejich autorů a nemusí se shodovat s názorem provozovatele poradny Poradte.cz.

Používáním poradny vyjadřujete souhlas s personifikovanou reklamou, která pomáhá financovat tento server, děkujeme.

Copyright © 2004-2025 Poradna Poradte.cz. Všechna práva vyhrazena. Prohlášení o ochraně osobních údajů. | [tmavý motiv]