[ Ell Elves @ 13.02.2013. 16:50 ] @
Treba mi pomoć oko jednog zadatka.

Metak mase 1g ulijeće u dasku brzinom 400m/s, a izlijeće iz nje brzinom 350m/s. Ako se metak kroz dasku kretao 0,1ms, kolika je srednja sila kojom je daska djelovala na metak?



[Ovu poruku je menjao Ell Elves dana 13.02.2013. u 20:22 GMT+1]
[ Nedeljko @ 13.02.2013. 17:13 ] @
To je ravnomerno ubrzano kretanje, a ne ravnomerno kretanje.

Dakle, za 0.1ms je metku pala brzina sa 400m/s a 350m/s. Koliko je srednje ubrzanje metka? Kolika sila odgovara tom ubrzanju i masi metka? Da li bi znao da odrediš debljinu daske, ako se pretpostavi da je metak pri prolasku kroz nju ravnomerno usporavao?
[ bigkandor @ 13.02.2013. 23:17 ] @
To je ravnomerno usporeno kretanje.

Naravno, ravnomerno je ako je daska homogena, što se podrazumeva jer nije drukčije napisano.

Ali je svakako usporeno.
[ Nedeljko @ 14.02.2013. 01:25 ] @
U referentnom sistemu u kome metak na početku miruje brzina raste.

A što se tiče homogenosti daske, to i nema baš veze sa konstantnošću ubrzanja jer otpori sredine (u koje spada i trenje) često zavise od brzine.

Stoga se u zadatku traži srednja sila. To je veličina koja odgovara računu sa ravnomernim ubrzanjem.
[ bigkandor @ 14.02.2013. 05:30 ] @
Kakav referentni sistem? To nema veze sa srednješkolskim domaćim zadatkom. Nemoj da zbunjuješ decu.

U zadatku jasno stoji: "Metak mase 1g ulijeće u dasku" i takodje stoji "Ako se metak kroz dasku kretao" - dakle metak se kretao. Brzina metka se smanjila sa 400m/s na 350m/s pa je usporeno kretanje.

U ovakvim zadacima se uvek naglašava homogenost daske. To je pedagoška obaveza.

A što se tiče otpora sredine ako sredina nije homogena tada će kroz gušće delove biti veći otpor odnosno veće usporenje a kroz redje delove manji otpor i manje usporenje.

Ne da otpor sredine često zavisi od brzine već uvek zavisi od brzine. Pri malim brzinama taj odnos je približno linearan a pri većim brzinama otpor raste sa kvadratom brzine.
[ zzzz @ 14.02.2013. 11:19 ] @

Impuls sile je jednak promjeni količine kretanja.
Odavde prosječna sila je F=-500 [N].
Ovo se ne traži,ali ipak izračunaću.
Gubitak kinetičke energije je jednaka radu sile na putu kroz dasku.
Odavde je debljina daske s=0.0375 [m]
[ Nedeljko @ 14.02.2013. 19:34 ] @
bigkandor

Dakle, kroz homogenu dasku metak neće imati ravnomernu promenu brzine u jedinici vremena (koju mi neki ne daju da zovem "ubrzanje") jer otpor zavisi od brzine koja je pomenljiva. Ne može i jare i pare - i da je ubrzanje ravnomerno i da je daska homogena. Znači, to što smatraš pedagoškom obavezom je jednostavno pogrešno.

Takođe, uopšte nije bitno kakva je daska da bi se odredila srednja sila.
[ bigkandor @ 14.02.2013. 23:51 ] @
Citat:
Nedeljko:

kroz homogenu dasku metak neće imati ravnomernu promenu brzine u jedinici vremena

Naravno da neće.

Uvek se kaže da je daska homogena ako je daska homogena. Inače se kaže da nije homogena. Bez obzira što se računa srednja sila.

Mislim, ja bih rekao a ti kako hoćeš.


Citat:
Nedeljko:

koju mi neki ne daju da zovem "ubrzanje"

Ne, niko ti ne brani. Ali imaj na umu ono što piše na primer u skripti koja se može skinuti sa sajta Departmana za fiziku, PMF Novi Sad. Na strani 22 stoji:
Citat:
Ubrzanje

Ubrzanje može biti pozitivno (vektor brzine i vektor ubrzanja imaju isti smer) ili
negativno (tzv. usporenje – vektor brzine i vektor ubrzanja imaju suprotne smerove).
[ zzzz @ 15.02.2013. 00:49 ] @
Citat:
Nedeljko: bigkandor

Dakle, kroz homogenu dasku metak neće imati ravnomernu promenu brzine u jedinici vremena (koju mi neki ne daju da zovem "ubrzanje") jer otpor zavisi od brzine koja je pomenljiva.

Griješiš.@bigkandor je u pravu.Sila nije konstanta pa prema tome ni ubrzanje.
Naprimjer hitac kroz vodu.
Ali radi mira u kući ja sam išao direktno na problem sa količinom kretanja.To sam ispravno uradio.A to je i cilj postavljenog zadatka.Onaj moj dodatni proračun debljine daske je loš.Zasnovan je na Nedeljkovoj tvrdnji da otpor trenja kroz dasku ne ovisi o brzini,jer to nije voda.Što i nije previše daleko od empirije.
[ Nedeljko @ 15.02.2013. 21:47 ] @
bigkandor

Dakle, po toj skripti je i usporenje vrsta ubrzanja.

A u zadatku je moglo i da se kaže koje je boje daska, nije problem, ali to nema nikakve veze sa zadatkom, baš kao ni homogenost/nehomogenost daske.


zzzz

A gde sam ja to napisao da otpor ne zavisi od brzine i gde sam napisao da je sila konstantna ili ubrzanje konstantno? Pročitaj pažljivije. Napisao sam da kroz homogenu dasku ubrzanje neće biti ravnomerno, već sve manje. Da bi ubrzanje bilo ravnomerno morala bi da se napravi daska koja je na početku najgušća, a na kraju najređa.
[ zzzz @ 15.02.2013. 23:00 ] @
Citat:
Nedeljko: zzzz
A gde sam ja to napisao da otpor ne zavisi od brzine i gde sam napisao da je sila konstantna ili ubrzanje konstantno? Pročitaj pažljivije. Napisao sam da kroz homogenu dasku ubrzanje neće biti ravnomerno, već sve manje. Da bi ubrzanje bilo ravnomerno morala bi da se napravi daska koja je na početku najgušća, a na kraju najređa.

Izvini,ja sam mislio da si ti napisao ovo:
To je ravnomerno ubrzano kretanje, a ne ravnomerno kretanje.

Dakle, za 0.1ms je metku pala brzina sa 400m/s a 350m/s. Koliko je srednje ubrzanje metka? Kolika sila odgovara tom ubrzanju i masi metka? Da li bi znao da odrediš debljinu daske, ako se pretpostavi da je metak pri prolasku kroz nju ravnomerno usporavao?


Objasni šta ti znači tvrdnja da ubrzanje neće biti ravnomjerno,već sve manje, ako je to ravnomjerno ubrzano kretanje,a ne ravnomjerno kretanje.

Ne kužim o čemu pričaš.Objasni ako ti se da.
[ Nedeljko @ 16.02.2013. 02:29 ] @
Ubrzanje kroz homogenu dasku neće biti konstantno, već će zbog smanjivanja brzine otpor biti sve manji, pa samim tim i intenzitet vektora ubrzanja sve manji.

Međutim, nije rečeno kakva je daska, pa ostaje mogućnost da metak prolazi kroz sve ređu sredinu i to tačno tako da ubrzanje bude konstantno. Stoga sam pitao da u tom slučaju odrediš debljinu daske.
[ bigkandor @ 16.02.2013. 10:10 ] @
Ako daska nije homogena nema načina da se odredi debljina daske (bez dodatnih informacija).
[ Nedeljko @ 16.02.2013. 18:44 ] @
Dodatna informacija je da je ubrzanje ravnomerno.
[ zzzz @ 16.02.2013. 19:15 ] @
Citat:
Nedeljko:Ubrzanje kroz homogenu dasku neće biti konstantno, već će zbog smanjivanja brzine otpor biti sve manji, pa samim tim i intenzitet vektora ubrzanja sve manji...............Da li bi znao da odrediš debljinu daske, ako se pretpostavi da je metak pri prolasku kroz nju ravnomerno usporavao? .........

Bih.
Ajmo po redu,najprije ovo prvo,pa kasnije i druge stvari.
Zamjerim ti Nedeljko što nisi napisao šta si pokušao,dokle si stigao i gdje si zapeo.

Dakle usporenje je proporcionalno kvadratu brzine kao što reče @bigkandor.Napišimo to matematički:

,Ovdje treba malo stati,ne zaljetati se u grmlje rješavjući dif. jednačinu.Najbolje je plan rješenja tražiti idući unatrag.

Tražimo debljinu daske s.
1)Znamo vrijednost izgubljene kinetičke energije zbog rada trenja kroz dasku.
To je 18,75 [Nm].Kad bi znali ovisnost sile o putu F(s) lako bi integracijom našli s za ostvarenje tog rada.
2)Ovisnost F(s) bi izračunali ako bi znali ovisnost brzine o putu s,v(s)=?
3)Ako bi znali ovisnost brzine o vremenu v(t),pa integracijom našli i s(t),Mogli bi eliminirati parametar t da dobijemo v(s).Ajmo sada na start.

4)Sa ovakvim jasnim planom idemo rješiti početnu jednačinu da dobijemo v(t)
Konstantu proporcionalnosti k,kao i konstantu integracije računamo iz zadanih brzina za t=0 i t=o.ooo1 [s]
5)Sledećom integracijom imamo s(t),a konstanta integracije ide iz početnih uslova.(0,0)
6)Eliminacija t iz v(t) i s(t) daje (nadam se) eksplicitnu v(s)
7)Sila F(s) je kvadrat prethodnog pomnoženo sa k i m.
8)Sad ide ,i odatle s.
Ovo je dobra šablona za slične zadatke.Važno je držati se standardnih jedinica mjera pri izračunavanju konstanti integracije,a znanje matematike iz prvog razreda tehničkih fakulteta je sasvim dovoljno.
[ bigkandor @ 16.02.2013. 23:02 ] @
Uz napomenu da nisam proveravao eksperimentalne tablice veze izmedju brzine i sile otpora već sam "odokativno" napomenuo da je to stepen 2. Ali za tvrdje daske bi mogao biti veći od 2. Tj. u opštem slučaju kvn, n≥2. Mada to za ovakvu diskusiju i nije previše bitno.


Citat:
Nedeljko:

Dodatna informacija je da je ubrzanje ravnomerno.

Mislim da takva daska u realnosti ne postoji. To bi bio neki specijalni materijal. Onda se postavlja pitanje da li je to uopšte zadatak za srednju školu. Izgleda da sam ja pogrešio sa tom pretpostavkom? Možda je @Ell Elves poslediplomac?
[ Ell Elves @ 17.02.2013. 12:02 ] @
Ovo i nije zadatak za srednju.. Ja sam osnovna, i dobila sam ovaj zadatak na nekom takmičenju iz fizike... I naznačeno je da je ovaj zadatak za VIII razred.
Ne znam kako da dobijem rezultat, pa sam postavila zadatak na ovom forumu.

Ii sad, je li ravnomerno ubrzano ili ravnomerno usporeno kretanje? :/
[ Nedeljko @ 17.02.2013. 12:24 ] @
Citat:
bigkandor: Mislim da takva daska u realnosti ne postoji. To bi bio neki specijalni materijal. Onda se postavlja pitanje da li je to uopšte zadatak za srednju školu. Izgleda da sam ja pogrešio sa tom pretpostavkom? Možda je @Ell Elves poslediplomac?

Taj zadatak se rešava vrlo lako. Ulazna brzina je v1, izlazna v2, vreme prolaska kroz dasku je T, pa ubrzanje ako je konstantno mora biti |v1-v2|/T, s tim da se brzina smanjuje, odakle se nalazi srednja sila m|v1-v2|/T. Sada ide postupak za računanje pređenog puta kod ravnomerno ubrzanog kretanja. Srednja brzina je (v1+v2)/2, a proteklo vreme T, pa je debljina (v1+v2)T/2.

Dakle, ništa mimo osnovne škole.
[ Ell Elves @ 17.02.2013. 12:35 ] @
Hvala na pomoćii :)
[ bigkandor @ 17.02.2013. 15:43 ] @
Citat:
Ell Elves:

Ii sad, je li ravnomerno ubrzano ili ravnomerno usporeno kretanje?

Usporeno jer je brzina opala sa 400 m/s na 360 m/s.

Da li je ravnomerno? Pa vidiš da ni mi ne možemo da se dogovorimo.
Jednostavno, ne postoji daska kroz koju bi se metak kretao na taj način.
Zato je kažem da nije ravnomerno.

Odakle ti uopšte ideja da u naslov staviš da je reč o ravnomerno ubrzanom kretanju? Da li to piše u originalnom tekstu zadatka?


Ovo što je Nedeljko izračunao za debljinu daske nemoj da obraćaš pažnju. Debljina daske ne može da se odredi na taj način.

Evo zašto:

Metak probija bukovu dasku debljine 2 cm za 0.1 ms.
Medjutim, jelova daska je daleko mekša i metak iste mase i brzine za 0.1 ms probija 5-6 cm jelovu dasku ili deblju.


Dakle, debljina daske se ne može izračunati na taj način.
[ Nedeljko @ 17.02.2013. 16:27 ] @
bigkandor,

Mnogo banalnije stvari nisi mogao da shvatiš, pa ovo ne iznenađuje.


Ell Elves

Ubrzanje nije ravnomerno. Da bi bilo, morala bi daska da bude specijalno projektovana za to. No, obzirom da se tebi traži srenja sila, ima sasvim dovoljno podataka. Debljina daske ne može da se odredi na osnovu podataka iz tvog zadatka. Za to sam dodao dodatan uslov da vidim znaš li ravnomerno ubrzano kretanje. bigkandorova argumentacija sa jelovom i bukovom daskom nemaju veze jer niti će kroz njih ubrzanje biti ravnomerno, niti je vreme prolaska jedini podatak koji je dat.
[ bigkandor @ 17.02.2013. 22:35 ] @
Citat:
Nedeljko:

niti je vreme prolaska jedini podatak koji je dat.

A ko je tvrdio da jeste?


Ok, niko nema pojma. Ti si ekspert pa nam objasni tako da te ceo svet razume.


Bukovu dasku i jelovinu sam uzeo kao primer jer pouzdano znam da metak ispaljen iz istog oružja sa istog rastojanja (pa time istom brzinom udara u daske) probije jelovu dasku a bukovu dasku iste debljine ne može.

E sad, debljina dasaka može biti izabrana tako da metak probije obe i da kroz njih putuje isto vreme.

Pa objasni nam kako ćeš odrediti debljinu daske samo na osnovu ulazne i izlazne brzine metka i vremena prolaženja?


Posebno nam objasni kako ćeš odrediti debljinu daske ako se uzme da
Citat:
Nedeljko:

Ubrzanje nije ravnomerno.

a i ja sam tvrdio da usporenje nije ravnomerno - pa smo se bar usaglasili da nije ravnomerno.
[ Nedeljko @ 18.02.2013. 07:38 ] @
Citat:
bigkandor: E sad, debljina dasaka može biti izabrana tako da metak probije obe i da kroz njih putuje isto vreme.

A sta cemo sa ulaznom i izlaznom brzinom? Da ih ignorisemo? Recimo da je ulazna ista. Sta cemo sa izlaznom? Ako bi bila ista i ubrzanje ravnomnerno (sto je uslov zadatka, pa primer sa bukovinom i jelovinom nema veze sa njim), onda bi i srednja brzina bila ista. Prvi put cujem da se istom srednjom brzinom za isto vreme mogu preci razliciti putevi. Ako je put duzi, onda je i srednja brzina veca, pa ako je usta ulazna brzina, onda izlazna mora biti veca.
Citat:
bigkandor: a i ja sam tvrdio da usporenje nije ravnomerno pa smo se bar usaglasili da nije ravnomerno.

A kada sam tvrdio da jeste ravnomerno kroz homogenu dasku?
[ bigkandor @ 18.02.2013. 13:42 ] @
Ok, bukova i jelova daska nema veze sa zadatkom. Ali onda, kakva je to daska kroz koju se metak ravnomerno usporava? Takva daska ne postoji pa onda ni daska nema veze sa zadatkom.

Ti imaš podatak o ulaznoj i izlaznoj brzini i proteklom vremenu. Ali predjeni put zavisi od toga koliko se dugo metak kretao odrejenom brzinom.
Neće biti isti predjen put ako se metak 0.09 ms kretao brzinom izmedju 400 i 390 m/s a preostalih 0.01ms brzinom izmedju 390 do 350m/s,
i drugi slučaj ako se metak 0.09 ms kretao brzinom izmedju 400 do 360m/s a preostalih 0.01ms brzinom izmedju 360 do 350m/s.
U prvom slučaju predjen je put (395 * 0.09) + (370 * 0.01) = 39.25
a u drugom slučaju predjen je put (380 * 0.09) + (355 * 0.01) = 37.75
No, ako se računa samo sa ulaznom i izlaznom brzinom za predjen put se dobije ((400 + 350) / 2) * 0.1 = 37.5

Očigledno različito.
[ Nedeljko @ 19.02.2013. 09:28 ] @
Takva daska se može zamisliti, pa čak i napraviti (ne baš lako), a tvoj račun ne uključuje ravnomernost ubrzanja.
[ zzzz @ 19.02.2013. 10:34 ] @
Za date brzine i vrijeme, daska nije tanja od 35 mm niti deblja od 40 mm.Dao sam šablonu za izračunavanje debljine,ako je otpor proporcionalan kvadratu brzine.Rješenje dif.jednačine je...Još malo računa i dobijemo debljinu.
Da ali ovakva ovisnost otpora približno vrijedi za kretanje kroz tekućine i plinove.
Možda je otpor proporcionalan brzini.Ili je čak konstanta.A može biti da pomalo raste sa opadanjem brzine.Ili ko zna kakva čudna empirijski dobivena funkcija.

Citat:
Nedeljko: Takva daska se može zamisliti, pa čak i napraviti (ne baš lako), a tvoj račun ne uključuje ravnomernost ubrzanja.

Nije jasno šta hoćeš reći.Jedno od ovo dvoje ili nešto treće.
-Ravnomjerno ubrzano kretanje=jednoliko ubrzano kretanje.Sila je konstantna.Ubrzanje je konstanta,ali nije nula.
-Ravnomjeran porast ubrzanja=jednoliko povećanje ubrzanja.Prvi izvod ubrzanja je konstanta,ali nije nula.Sila se mijenja linearno sa vremenom.
[ bigkandor @ 19.02.2013. 11:59 ] @
Takva daska se može zamišljati ali se apsolutno NE može napraviti.
[ Nedeljko @ 19.02.2013. 13:15 ] @
bigkandor

Ni homogena daska se ne može savršeno napraviti. Ovakva može onoliko približno koliko i homogena.

Citat:
zzzz: Nije jasno šta hoćeš reći.Jedno od ovo dvoje ili nešto treće.
-Ravnomjerno ubrzano kretanje=jednoliko ubrzano kretanje.Sila je konstantna.Ubrzanje je konstanta,ali nije nula.
-Ravnomjeran porast ubrzanja=jednoliko povećanje ubrzanja.Prvi izvod ubrzanja je konstanta,ali nije nula.Sila se mijenja linearno sa vremenom.

Pobogu, zar ne znaš šta je ravnomerno ubrzano kretanje? Kretanje kod koga je ubrzanje konstantno.
[ zzzz @ 19.02.2013. 13:58 ] @
Citat:
Nedeljko:
Pobogu, zar ne znaš šta je ravnomerno ubrzano kretanje? Kretanje kod koga je ubrzanje konstantno.


Pobogu,a zašto ti onda tvrdiš da ovo nije račun sa ravnomjernim ubrzanjem:

"bigkandor:No, ako se računa samo sa ulaznom i izlaznom brzinom za predjen put se dobije ((400 + 350) / 2) * 0.1 = 37.5"

Ovdje to tvrdiš:
Citat:
Nedeljko: Takva daska se može zamisliti, pa čak i napraviti (ne baš lako), a tvoj račun ne uključuje ravnomernost ubrzanja.



[ bigkandor @ 19.02.2013. 15:16 ] @
Priroda ne proizvodi homogene daske. Čovek može da proizvede (približno) homogenu dasku (na primer iverica od usitnjenog drveta da ne kažem od praha).

No, u svakom slučaju nikakva daska (makar i specijalno pravljena) neće imati potrebne osobine da bi kretanje metka bilo ravnomerno usporeno. Metak stiže do daske sa ubrzanjem nula (zanemarimo vazduh jer je otpor vazduha zanemariv u odnosu na otpor daske). U momentu udara u dasku metak naglo usporava.

Ako izračunamo a = (v2-v1)/t = (350 - 400) / 0.0001 = -500000 m/s² dobili smo neko "srednje" usporenje ostvareno na putu kroz dasku. Očigledno reč o ogromnom usporenju po intenzitetu više od 50968 puta većem od intenziteta ubrzanja sile zemljine teže.

Medjutim, taj "srednji" intenzitet se ne ostvaruje trenutno već usled tromosti nakon nekog vremena. To se odvija na putu kroz dasku - zaključak "ravnomerno usporenje" nije ostvareno.

Ako posmatramo realnu dasku - metak na ulazu/izlazu lomi dasku, otkida parčiće pa tada dolazi do promene otpora pa time i usporenja. Opet usporenje nije ravnomerno.
[ Nedeljko @ 19.02.2013. 15:31 ] @
Daska može da bude sve gušća, tačno tako da otpor bude jednak iako brzina pada. Takođe, fizika nikud ne bi stigla kada se ne bi razmatrali idealizovani slučajevi. Gde u Sunčevom sistemu imaš tačkaste izvore gravitacionog polja? Jesu li planete idealne lopte? Da li se ikakve elektromagnetne pojave dešavaju u apsolutnom vakuumu? Itd, itd.

zzzz

Brzina može za 0.1ms ravnomerno da pada sa 400m/s do 350m/s na samo jedan način, a ne na dva ili više. Kapiš?
[ bigkandor @ 19.02.2013. 16:59 ] @
Još nam samo objasni kako ćeš ostvariti da intenzitet usporenja u trenutku udara bude tačno "srednji" intenzitet?


A ovo
Citat:
Nedeljko:

Gde u Sunčevom sistemu imaš tačkaste izvore gravitacionog polja?

ne znam ko je kada, zašto i gde pomenuo.
[ zzzz @ 19.02.2013. 17:14 ] @
Jednoliko usporeno?Ovako:
Ako izračunamo a = (v2-v1)/t = (350 - 400) / 0.0001 = -500000 m/s²
I onda


Ako misliš na ovo,to je već urađeno na nešto jednostavniji način.Ali ti kažeš da nije to to.Što filozofiraš,reci šta hoćeš da ti se izračuna.

Ovaj zadatak je bio za osnovnu školu.Tražio se samo jedan odgovor,a sa ciljem provjere poznavanja zakona o impulsu sile i promjeni količine kretanja.
Impuls sile je umnožak sile i vremena djelovanja.
Količina kretanja je umnožak mase i brzine.
Nađi F ako je
Naslov ukazuje na kinematiku i ravnomjerno ubrzano kretanje iako sam zadatak nema veze ni sa jednim od tog.Sa bukovim,jelovim i *homogenim# daskama pogotovo.
[ Nedeljko @ 19.02.2013. 19:14 ] @
Šta filozofiram? Pročitaj još jednom ovu poruku:

http://www.elitesecurity.org/p3252671

Lik je dobio dva rezultata za pređeni put pri ubrzanom kretanju sa istom početnom i krajnjom brzinom i istim vremeno putovanja, a pritom odgovara na poruku gde je uslov da je pritom ubrznje konstantno, na šta se pravi gluv.
[ bigkandor @ 19.02.2013. 22:12 ] @
Nikakav "lik" se tu ne pravi gluv već ti nemaš objašnjenje kako ćeš ostvariti da intenzitet usporenja u trenutku udara bude tačno "srednji" intenzitet!
[ zzzz @ 19.02.2013. 23:58 ] @
Sramota od diskusije.Bjedno.Ja bježim..nema me ovdje..