(Fysik 3) Rörelsen hos en kula som sjunker långsamt i honung med motståndskraft
Uppgiften:
Skriv en ny simulering som använder Euler-Cromers stegmetod för att modellera rörelsen hos
en kula med massan 500 gram och diametern 1,0 cm som sjunker långsamt (laminärt) i
honung med motståndskraft 𝐹𝐷 =𝑏∙𝑣, där 𝑏 är en konstant (dämpningskonstanten) och 𝑣
är kulans fart, se avsnitt 3.2 (sid. 57) i Heureka 3.
Kraftresultanten på kulan är nu 𝐹res =𝐹𝑔 −𝐹lyft −𝐹𝐷, där 𝐹𝑔 =𝑚kula ∙𝑔 är tyngdkraften
och 𝐹lyft =𝜌honung ∙𝑉kula ∙𝑔 är lyftkraften på kulan enligt Arkimedes princip.
Vid långsam (laminär) rörelse genom honung är dämpningskonstanten typiskt runt 90∙𝑟, där
𝑟 är kulans radie.6 Honungs densitet är cirka 1420 kg/m3.7
Värde lista
g=9,82
m=0,5kg
r=0,005m, d=0,01m
b_honung = 90*r = 0,45
P_honung = 1420kg/m^3
v = obestämd
tidssteg = 0,01s
Begynnelsevilkor
x = 0
y = 0
v = 0
Egna anteckningar
Fg F_lyft F_D
F_tot = (m_kula x g)-(P_honung x V_kula x g)-(b x V_kula)
Mitt problem:
Eftersom kulan ska falla måste Fg > F_lyft + F_D
Fg = 4,91N och när jag sätter in korrekta värden i formeln får jag värdet på F_lyft extremt stort. Hypotesen är att honungens densitet är anledningen (1420Kg/m^3). Någon som vet hur man gör denna uppgift?
Du har nog räknat ut volymen fel snarare än att ett tabulerat värde är fel. Lyftkraften ska vara extremt liten. Använd istället.
Detta är förövrigt en väldigt overklig kula. Den skulle behöva vara gjord av ett material med en densitet på nästan 1000 g/cm³ eller 1 000 000 kg/m³! Vi känner inte till några sådana material. Är du säker på att det är korrekt värden?
Ebola skrev:Du har nog räknat ut volymen fel snarare än att ett tabulerat värde är fel. Lyftkraften ska vara extremt liten. Använd istället.
Detta är förövrigt en väldigt overklig kula. Den skulle behöva vara gjord av ett material med en densitet på nästan 1000 g/cm³ eller 1 000 000 kg/m³! Vi känner inte till några sådana material. Är du säker på att det är korrekt värden?
Medveten om att densiteten i kulan är overklig, lärare har intygat detta. Håller med om att g/cm^3 kan vara mer rimligt men uppgiften (från chalmers) säger Kg/m^3. Ska iallafall testa, tack
