Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!
Kinematika
Zolee
kérdése
402
Egy szakadékba függőlegesen lefelé 5m/s sebességgel ledobott kő koppanását 9.1s múlva halljuk. Milyen mély a szakadék?
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Fizika
Válaszok
1
zsombi0806{ Matematikus }
megoldása
A szakadék mélysége a kő által megtett út a koppanásig
A mozgásokra általánosan elmondható, hogy a megtett út a sebesség~idő grafikon alatti terület nagysága. Ebben az esetben a grafikon alatti terület két részből tevődik össze. Az egyik terület a pirossal jelölt háromszög. A másik a zöld téglalap.
A háromszög egy derékszögű háromszög, ezért a területét ki tudod úgy számolni, hogy (befogók szorzata)/2. Az egyik befogó a `t_1`, a másik a `Delta v`. Ez egy egyenletesen gyorsuló mozgás, így tudod, hogy `Delta v = a*Delta t`. Jelen esetben `a=g=10m/(s^2)`, szóval `Delta v=10*t_1`. A háromszög területe ez alapján `5t_1^2`
A téglalap területe ennél kicsit egyszerűbb, mert az csak a két oldalának a szorzata `5*t_1`
A megtett út a két terület összege, azaz `s=5t_1+5t_1^2`. Ez lesz a kút mélysége.
Ezt az utat a koppanás hangja egy állandó `340m/s` sebességgel teszi meg visszafele. Ez a hang `9.1-t_1` másodpercig utazik. Tudjuk, hogy a kő esésének és a hangnak az útja megegyezik.
`5t_1+5t_1^2=340*(9.1-t_1)`
`5t_1+5t_1^2=3094-340t_1`
`5t_1^2+345t^1-3094=0`
`t_(1_1)=8.033\ s`
`t_(1_2)=-77.033\ s`, de ez ugye nem igazán lehet, mivel az eltelt idő pozitív.
`\Rightarrow t_1=8.033\ s`
`s=5t_1+5t_1^2=362.81\ m`
Ezt azért itt hagyom:
Ha mindezt megcsinálnád paraméterekkel, akkor megkapnád a valószínűleg tanult `s=v_0*t+1/2a*t^2` képletet, ami innen jön. Ez a mozgás egy függőleges hajítás lefelé. Ezeknél tudod, hogy a gyorsulás a gravitációs gyorsulás (valójában nehézségi) lesz, ezért a képlet a függőleges lefelé hajításra úgy néz ki, hogy `s=v_0*t+1/2g*t^2`.
EDIT: Gratulálok magamnak, nem osztottam 2-vel a háromszög területnél.
EDIT2: Valóban időbe telik, amíg a hang terjed.
Módosítva: 5 éve
0
Zolee:
Az az igazság, hogy 360 méternek kéne kijönnie. Hangsebesség 330? m/s könyv szerint
5 éve1
zsombi0806:
Valóban, a hang terjedési sebességét elfelejtettem, mindjárt javítom!
5 éve0
zsombi0806:
Javítottam, de 340-nel számoltam, mint hangsebesség, mivel az a tengerszinti sebessége. Igazából nem tudom, kicsit olyan, mint hogy a gravitáció 10 m/s2, ha nem adják meg máshogy, akkor jól van az annyinak.
5 éve0