Fizika - naloge, komur se da rešavat:)

zakajaltersuxu · 23. feb 2008

Imam en par nalog, pa mi pri vseh manjka nekaj korakov do rešitve oz. sklepanje v pravi smeri
--------

1. V toplotno izolirani posodi je 2kg vode in 4kg ledu (T=0°C). Kaj dobimo, in kolikšna je končna temperatura, če v zmes napeljemo 0,4kg vodne pare (T=100°C)?
Specifična toplota vode (c) je 4200 J/kgK, specifična talilna toplota ledu (q') je 334 kJ/kg in specifična izparilna toplota vode (q'') je 2260 kJ/kg.

formule:
Q = mc∆T
Q = ∆mq' = 0,4kg×2260kJ/kg = 904kJ - toliko tolpote odda para da postane voda
Q = ∆mq'' = 4kg × 334kJ/kg = 1336kJ toliko toplote mora prejeti ves led da se celoten stali.
Q = ∆mq = 2kg × 334kJ/kg = 668kJ toliko toplote odda 2kg vode da zmrzne.

in potem naprej?

philips · 23. feb 2008

Torej, prvo si spraviš vse v tekoče stanje, pri 0°C.
Za taljenje leda potrebuješ -1336kJ, za para -> voda pridobiš 904kJ, da vodo pri 100°C ohladiš do nule, dobiš 168kJ.
Ko vse sešteješ, ugotoviš, da imaš premalo energije, da bi lahko 4kg ledu stalil do konca (264kJ ti manjka).

Tako da zdaj samo izračunaš, koliko ledu lahko stališ z 904 + 168 = 1072kJ energije. To pa je 3,2kg ledu.

V končni fazi dobiš torej 0,8kg ledu in 5,6kg vode pri 0°C.
Dejansko si porabil vso paro, da si stalil del ledu, začetna voda pri 0°C pa ostane nespremenjena.

Upam da se nisem kje zmotil

zakajaltersuxu · 23. feb 2008

je pravilno

ostani na vezi

mam še neki jih za napisat

ko ugotovim kako in kaj z alti se zmenmo za plačo

philips · 23. feb 2008

Ti kar napiši, fizika mi je bila vedno kul

Jo kar pogrešam, odkar je nimam več na faksu

Drugače pa se te naloge rešujejo po istem kopitu. Vse sestavine si navidezno ohladiš do najhladnejše, torej v tvojem primeru do ledu pri 0°C. Potem pa enostavno pogledaš, koliko energije imaš v dobrem in začneš z njo segrevati 6,4kg ledu. Če bi slučajno imel dovolj energije, da lahko stališ ves led (v tvojem primeru ni bilo), potem bi začel segrevati 6,4kg vode pri 0°C.
Če bi prišel do 100°C, bi pa spet pogledal koliko vode lahko izpariš. Če bi ti še ostalo kaj energije viška, pa spet gledaš za koliko lahko še paro segreješ.
Ko pa porabiš vso energijo, pa je naloga končana

zakajaltersuxu · 23. feb 2008

2. Kroglica, ki leti navpično navzgor, zadane s hitrostjo (v=160m/s) v 50-krat težjo mirujočo leseno klado in jo prebije skozi težišče. s kolikšno hitrostjo kroglica izstopi iz klade, če se klada po trku premakne za 0,05m?

formule:
v1=160m/s
m(kl)=50m(kr)
d=0,05m

Zdej nevem, ali se to rešuje s Gibalno količino ali s Spremembo energij (sem probal oboje a-a ni šlo)

philips · 23. feb 2008

Zaradi deformacije klade in verjetno tudi kroglice, ne bo šlo z energijami, saj ne veš koliko energije se je porabilo za deformacijo (razen če to zanemariš).

Tako da bo verjetno treba z gibalno količino rešiti. Bom še malo razmislil o tej nalogi, ker trenutno se ne spomnim kakšne pametne rešitve.

Imaš mogoče rešitev te naloge ? Potem bo mogoče kaj lažje za rešit

EDIT: a se mogoče krogla po trku giblje s hitrostjo 110m/s ?

zakajaltersuxu · 23. feb 2008

Nimam, samo naloge mam nastavljene

∆G = G1 - G0
G0 = m × v = m(kr)×160m/s
G1 = m × v = m(kr)×v2
G2 = m × v = 0; v = 0
G3 = m × v= 50m(kr) × v3

philips · 23. feb 2008

Ko sem nalogo še enkrat prebral, sem opazil eno podrobnost ki je prej nisem. Namreč: klada se po trku premakne za 5cm (v višino).
Torej si lahko iz tega izračunaš njeno hitrost, ki pa je 0,99m/s (v = koren(2*g*h)). Tako da če je klada pridobila na hitrosti za ~1m/s, potem je krogla izgubila na hitrosti 50x toliko. Tako da je potem končna hitrost krogle ~110m/s.

zakajaltersuxu · 23. feb 2008

Citat:
EDIT: a se mogoče krogla po trku giblje s hitrostjo 110m/s ?

a to si šel po tej formuli?:

v(kr2) = ( (m(kr)×v(kr) - 50×m(kr)×v(kl)2 ) / (m(kr)

krajše povedano iz ∆G(kr)=∆G(kl) si izrazil hitrost krogle po trku? Na koncu sem kar odštel 160 - 50v(kl)2 = 110m/s, če prav se mi zdi kot da manjka podatek hitrosti klade po trku

mosseero · 23. feb 2008

Tudi jaz sem prišel do podobnega rezultata: 110,95 m/s.

Če zanemariš izgubo energije zaradi deformacije, se še celo da kaj izračunat.

Naj bo m1 masa kroglice. Potem je masa klade m2=50*m1. Uporabiš izrek o ohranitvi gibalne količine in dobiš enačbo m1*v1=m2*v2+m1*v3, kjer je v1 začetna hitrost kroglice, v2 hitrost klade po zadetku in v3 izstopna hitrost kroglice. Ker se vse skupaj dogaja vertikalno, deluje težnost, torej je hitrost klade enaka v2=sqrt(2*g*h), kjer je h vertikalni premik klade. Ko to vstaviš v enačbo, dobiš m1*v1=50*m1*sqrt(2*g*h)+m1*v3. Sledi, da je v3=v1-50sqrt(2*g*h), kar je ravno 110,47, če za g vzameš 9,81m/s^2.

philips · 23. feb 2008

Ja, to bo pravi rezultat. 110m/s sem jaz "od oka" napisal.
Če pa grem dejansko računat 160 - 50*0,99, pa dobim 110,5m/s, kar pa je praktično enako kot tvoj 110,47

mosseero · 23. feb 2008

Itak. Je pa fino vedet, da še znam kaj fizike. Se je že precej časa nisem dotaknil.

zakajaltersuxu · 25. feb 2008

3. Okroglo enakomerno debelo ploščo s polmerom 0,5m obesimo tako, da lahko niha okrog vodoravne osi, ki je pravokotna na ravnino plošče. Kako daleč od središča mora biti os vrtenja, da plošča niha z nihajnim časom
t0 = 2π√(1,4R/g) ?

(plošča stoji pokonci in jo zavrtimo tako, da se ne vrti skozi središče. Iščemo na kakšni razdalji se vrti od središča.)

t0 nihajni čas
R=polmer (nevem ali misli polmer plošče ali oddaljenosti??)
g = težni pospešek

formule:

t0 = 2π√(J/(mgd))
J = J* × ma^2 (steinerjev izrek)

J = vztrajnostni moment
m = masa
g = težni pospešek
d = razdalja od središča??
J* = vztrajnostni moment plošče, če se vrti v težišču
m = masa
a = razdalja od teščišča da točke kjer se vrti plošča

obema, philipsu in mosserro 5 zvezdic

zakajaltersuxu · 26. feb 2008

1 meter dolga tanka homogena palica je vrtljiva okrog vodoravne osi, ki gre skozi palico na eni četrtini dolžine od konca palice. Palico izmaknemo iz ravnovesne lego tako, da oklepa kot 10° z navpičnico, in jo spustimo. S kolikšnim nihajnim časom niha palica? Kolikšna je hitrost spodnjega dela palice, ko gre skozi ravnovesno lego?

Jc = (ml^2)/12
t0 = 2π√(J/(mgl))
φ=φ0 × cosωt

m=masa palice
l=dolžina
J=vztrajnostni moment

hvala

philips · 26. feb 2008

Pri teh dveh nalogah si najbolj ne predstavljam kako je kaj obrnjeno in v katero smer niha

Lahko mogoče narišeš ?

Recimo pri prvi nalogi ko je okrogla plošča (recimo zelo velik kovanec). Postavljen je na robu ?
Pri drugi pa je recimo kot nihalo na uri, ki niha +-10° od navpičnice (os je na 1/4) ?

zakajaltersuxu · 26. feb 2008

sem nariso slike

mosseero · 26. feb 2008

Rešitev 3. naloge naj bi bila nekaj takega:

Vztrajnostni moment plošče okrog njenega središča je J=1/2 mR^2. Po Steinerjevem izreku je J=1/2 mR^2+ma^2, kjer je a razdalja osi do središča plošče. Ti torej iščeš tak a, da bo nihajni čas enak t0=2Pi sqrt(1,4R/g). Pri tem je splošna formula za t0=2Pi sqrt(J/(mga)).

Ko izenačiš ta dva nihajna časa med sabo in pokrajšaš cel kup robe, ti ostane enačba 1,4R=(1/2R^2+a^2)/a. Pri tem je verjetno mišljeno, da je tisti 1,4=sqrt(2). No, ko rešiš kvadratno enačbo, prideš do rešitve a=R/sqrt(2).

Upam, da je prav. V fiziki sem že malo zarjavel.

zakajaltersuxu · 26. feb 2008

za J bi jest izbral tega J* =mr^2 takega sem našel v priročniku; plošča se vrti okoli osi, ki je pravokotna nanjo iz skozi osnovno ploskev.

Ti dam prav, ključna je ta enačba

philips · 26. feb 2008

Tu si pa v bistvu samo J* izračunaš, ki je 1/12 ml^2 + 1/4 ml^2 = 1/3 ml^2.

Potem pa samo vstaviš v enačbo za t0. Edino za d moraš vzeti 1/4 l, saj je za toliko oddaljeno težišče od osi.
Tako da v končni fazi dobiš t0 = 4π√(l / 3g).

EDIT: popravljena napakica pri končni enačbi za t0

mosseero · 26. feb 2008

Ja, najprej sem za ploščo vzel J=mR^2, ampak potem nastane problem, ker tista ključna enačba nima realnih rešitev. Ker se vse skupaj prevede na enačbo a^2-R sqrt(2) a+R^2=0, ki pač nima realnih rešitev, če je R>0, kar pa itak je, ker opazujemo ploščo in ne masne točke.

Fizika - naloge, komur se da rešavat:)

Fizikalc

Guru

Fizikalc

Guru

Fizikalc

Guru

Fizikalc

Guru

Fizikalc

fizik´alc

Guru

fizik´alc

Fizikalc

Fizikalc

Guru

Fizikalc

Priponke

fizik´alc

Fizikalc

Guru

fizik´alc

Podobne teme