Egy 0,8kg/dm^3 sűrűségű fából készült kisméretű golyót a szabad vízfelszín alatti 1m mélységből (0 kezdősebességgel) elengedünk. Milyen magasra ugrana a víz felszíne fölé, ha nem lenne közegellenállás?
válasza:Látjuk tehát, hogy nagyon szép példa ez.
Kérdező, ha érdekel egy kicsit is a fizika, vizsgáld meg azt az esetet, ha a víz tetejére adott magasságú 0.9 g/cm^3 sűrűségű olajat öntünk.
Ilyenkor ugye a felhajttóerőt majd két szakaszra kell bontani...
De nem megyek bele mélyebben, sajnos manapság már egyre kevesebbeket érdekel a fizika.
válasza: válasza:A fizikában az a szép, hogy semmit nem kell tudnod fejből, mert mindent le lehet vezetni. A hajítás képletét sem kell tudni fejből.
Csak az energiákat kell érteni. Gondold meg ugyanis, feldobsz egy testet, akkor adsz neki egy kezdősebességet. Legyen ez v.
Felemelkedik H magasságra, ott egy pillanatra megáll, majd ismét leesik.
Milyen H magasságra emelkedett föl? A válasz egyszerű. Fönn m*g*H Helyzeti energia többlete van. Ez csak úgy lehetséges, ha a kezdeti 0.5*m*v^2 mozgási energia ezt fedezte.
Hiszen fönn zérus a mozgási energia, mert megáll a test egy időre.
Tehát:
A kezdetben betáplált 0.5*m*v^2 energia egyenlő a fönti helyzeti energia többlettel, ami ami m*g*H Nagyságú.
Egyenletben leírva ezt:
0.5*m*v^2 = m*g*H.
Elosztjuk mindkét oldalt m-el. (m nem zérus):
0.5*v^2 = g*H
ezt rendezzük H-ra:
H=v^2/2g.
Tehát nem kell tudni fejből a képletet, ez a levezetés amit leírtam.
Érteni kell a dolgokat. Ha érted, mikor milyen energiák vannak, hogy alakulnak át, akkor abból elég sok mindent levezethetsz magad is.
Sajnos manapság az a divat, hogy ott a függvénytábla, és ki lehet másolni a képleteket. Ez egy darabig jó is, de ha egy picit bonyolultabb példát adnak fel, akkor gondolkodni is kell.
A példámra visszatérve: Persze hogy úszik az olaj a vízen, ez nem kérdés.
De van mondjuk egy tarály, tele vízzel. A tetején 0,5 méter magas olaj úszíik. A vízszinttől lefelé van egy golyó, ami az eredeti feladatban is. Csak most ahhoz hogy a levegőbe érjen,az olajból kell kibuggyannia, azaz addig másfél métert tesz meg.
Kérdés ugyanaz, mint az eredeti feladatban. Milyen magasságig emelkedik fel az olajszint felett?
Érted?
válasza:Lenne még egy feladat amit megcsináltam. Szerinted jó így?
A feladat: U alakú csőben higany van. Cső egyik szárába hiany fölé 20 cm magas olajat öntünk. Milyen magas a másik szárban levő vízoszlop amikor a higanyszintek különbsége 1cm? (olaj: 800, higany 13600 kg/m^3)
Lerajzoltam az U alakú csőt. Bal oldalra rajzoltam magasabbra a higanyszintet és fölé az olajat. Az olaj magasságát h0-val jelöltem, a higany szint különbségét meg x-el. A másik oldalon ugyebár lejjebb van a higany szint és felé jön az vízszint. A víznek a magasságát hv-vel jelöltem.
Akkor ugyebál pascal szerint a hidrosztatikai nyomás ugyanakkora mind a kettő szárban tehát:
ro(víz)*hv=ro(olaj)*h0+ro(hg)*x (a |g|-t nem írtam le, hiszen úgy is egyszerűsítünk vele)
A képlet kifejezve a vízszint magasságára:
hv=(ro(olaj)*ho+ro(hg)*x)/ro(víz) = (800*0,2 + 13600*0,01)/997 = 0,2m tehát kb 20cm a vízszint magassága is.
Vagy fordítva kéne hogy az olaj van magasabban? Mert akkor pl kivonni kellene.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!