6 svar
919 visningar
Fallet behöver inte mer hjälp
Fallet 37 – Fd. Medlem
Postad: 4 jan 2018 13:49 Redigerad: 4 jan 2018 14:05

Beräkna massan av en sfär med densitet

A sphere with radius 0.155 m has density ρ that decreases with distance r from the center of the sphere according to ρ=3.00×103kg/m3−(9.50×103kg/m4)r .

 

Jag har försökt räkna så här: 

Svaret ska vara ca 100 gånger större men jag hittar inte var jag tappat det. Har räknat igenom flera gånger utan att hitta det. Har kollat i både integreringen och när jag bryter ut m men ser inget fel.

Du får nog bättre svar i matteforumet. Flyttad från fysik/högskola till matematik/högskola /Smaragdalena, moderator

Dr. G 9457
Postad: 4 jan 2018 14:02

Jag hänger inte riktigt med. Det du gör på raden med a) är att räkna ut någon medeldensitet som du sedan sätter lika med den variabla densiteten.

Jag skulle börja med att byta ut alla siffervärden mot symboler

R = 0.155 m

rho(r) = rho_0 - rho_1*r

och sedan få fram massan genom att integrera densiteten över klotets volym i sfäriska koordinater. När integralen är klar skulle jag sätta in numeriska värden. 

Yngve 40138 – Livehjälpare
Postad: 4 jan 2018 14:04 Redigerad: 4 jan 2018 14:17

Jag har lite svårt att följa din tankegång.

Jag tänker så här:

Ett sfäriskt skal på avstånd r från origo har arean A(r)=4πr2 A(r)=4\pi r^2 . Med tjocklek dr har skalet volymen  dV=4πr2dr dV=4\pi r^2 dr .

Skalets densitet är 3·103-9.5·103·r=103(3-9.5r) 3\cdot 10^3-9.5\cdot 10^3\cdot r=10^3(3-9.5r) och väger därför 103(3-9.5r)4πr2dr=4π·103(3r2-9.5r3)dr 10^3(3-9.5r)4\pi r^2 dr=4\pi \cdot 10^3(3r^2-9.5r^3) dr .

Integrera detta från r=0 till r=0,155 så borde du få ut klotets massa.

Jag får det till ungefär 64 kg. Stämmer det?

_Elo_ 100
Postad: 4 jan 2018 14:35

Hade samma tanke som du Yngve, men jag får ca 30 kg..

Yngve 40138 – Livehjälpare
Postad: 4 jan 2018 14:43 Redigerad: 4 jan 2018 14:43
_Elo_ skrev :

Hade samma tanke som du Yngve, men jag får ca 30 kg..

Jag får 64 kg igen. Antingen har jag tänkt fel på integralen eller så har jag slagit in fel på räknaren två gånger i rad.

Dr. G 9457
Postad: 4 jan 2018 14:54

Yngve, har du + eller - på den radiella  densitetsvariationen?

Om vi tar ρ=3.00×103kg/m3 över hela sfären med R = 0.155 m blir massan knappt 47 kg. 

Yngve 40138 – Livehjälpare
Postad: 4 jan 2018 15:21
Dr. G skrev :

Yngve, har du + eller - på den radiella  densitetsvariationen?

Om vi tar ρ=3.00×103kg/m3 över hela sfären med R = 0.155 m blir massan knappt 47 kg. 

Tack! Där var felet. Då får jag också det till ca. 30 kg.

Jag ska sluta försöka hålla formlerna i huvudet och räkna på telefonen samtidigt.

Svara
Close