Kaströrelse
Hej!
Frågan ser ut såhär:
Max skjuter med sin pistol mot en vägg på 8 m avstånd. Kulans utgångshastighet är 90m/s. Max håller pistolen 1,2 m över marken och siktar mot en punkt som befinner sig 4 m över marken.
Beräkna hur lång tid det tar för kulan att nå väggen samt var kulan landar.
Jag tar den mer kluriga vägen för att beräkna svaret men jag får fel
8=90•cosx•t
t=8/90•cosx
-1.2=90•sinx •8/90•cosx-a/2•64\8100cos^2x
-1.2= 8tanx-628.48/16200cos^2x
x= x=171.7 grader
Facit säger att svaret ska vara 19.3 grader
När jag väl använder 19.3 enl facit för att beräkna hur långt bollen faller får jag fel svar
8=90cos19.3t
t=0.094 s
y(0,094)=90•sin19.3•0,094-(a•0,094^2)/2+1.2
y=0.047? Fast svaret ska vara 44 mm?
Tack för hjälpen, uppskattas verkligen
troligen beror du på att du avrundat för mycket under beräknandets gång.
Använd fler decimaler och avrunda på slutet.
Ture skrev:troligen beror du på att du avrundat för mycket under beräknandets gång.
Använd fler decimaler och avrunda på slutet.
Jag har testat utan avrundning men får fortfarande fel svar, kan beräkningen vara fel? Varför får jag svaret till 171 grader när det ska vara 19.3?
En bra bild brukar underlätta betydligt!!
Det är vinkeln alfa som du påstår är 171 grader, vilket uppenbarligen är fel!
i x-led gäller: (a definieras i figuren)
a = v0*cos()*t =>
ekv 1: t = a/(v0cos())
i y-led gäller
y = 1,2+v0sin()t -gt2/2
sätter vi in uttrycket för t (ekv 1) i den andra termen får vi
y = 1,2 + -gt2/2 =>
y = 1,2 + a*tan() -gt2/2
(Ur geometrin ser vi att tan() = b/a = 2,8/8 ) som vi sätter in, förenklar och får då
y = 1,2 +2,8-gt2/2
cos() kan vi också bestämma ur geometrin till a/c (a och c ser du i figuren)
Då får vi när vi sätter in uttrycket för t (ekv 1)
y = 4- så lägger vi in uttrycket för cos och får
y = 4- (se figuren för att förstå parentesen)
återstår att slå det på räknaren
4-9,82(64+7,84)/(2*8100) = 4-0,0435 = 3,956 m över marken
Ture skrev:En bra bild brukar underlätta betydligt!!
Det är vinkeln alfa som du påstår är 171 grader, vilket uppenbarligen är fel!
i x-led gäller: (a definieras i figuren)
a = v0*cos()*t =>
ekv 1: t = a/(v0cos())i y-led gäller
y = 1,2+v0sin()t -gt2/2
sätter vi in uttrycket för t (ekv 1) i den andra termen får vi
y = 1,2 + -gt2/2 =>
y = 1,2 + a*tan() -gt2/2
(Ur geometrin ser vi att tan() = b/a = 2,8/8 ) som vi sätter in, förenklar och får dåy = 1,2 +2,8-gt2/2
cos() kan vi också bestämma ur geometrin till a/c (a och c ser du i figuren)
Då får vi när vi sätter in uttrycket för t (ekv 1)
y = 4- så lägger vi in uttrycket för cos och får
y = 4- (se figuren för att förstå parentesen)
återstår att slå det på räknaren
4-9,82(64+7,84)/(2*8100) = 4-0,0435 = 3,956 m över marken
Jag förstår hur du kommer fram till vinkeln genom att rita figuren, men poängen med min fråga var att jag ville veta varför vinkeln blev fel uträknad genom att endast använda sig av de fysikaliska sambanden. Sedan undrar jag varför detta blev fel, varför kan man inte räkna som ett snett kast (y(0,094)=90•sin19.3•0,094-(a•0,094^2)/2+1.2) då 4-(y(0,094)) inte blir 44 mm
Äpple skrev:Ture skrev:En bra bild brukar underlätta betydligt!!
Jag förstår hur du kommer fram till vinkeln genom att rita figuren, men poängen med min fråga var att jag ville veta varför vinkeln blev fel uträknad genom att endast använda sig av de fysikaliska sambanden.
Jag förstår inte hur du resonerade när du kom fram till 171 grader. Förklara hur du tänkte så kanske jag kan hjälpa dig att förstå var det blev fel.
Sedan undrar jag varför detta blev fel, varför kan man inte räkna som ett snett kast (y(0,094)=90•sin19.3•0,094-(a•0,094^2)/2+1.2) då 4-(y(0,094)) inte blir 44 mm
Jo man kan räkna som ett snett kast, det är det jag gjort
y(t) = 1,2+90•sin19.3•0,094-(a•0,094^2)/2 ska ge svaret på frågan: Hur högt över marken träffas skottet?
Men som jag skrev tidigare: Du får avrundningsfel i mellanresultaten
Ta som exempel: 90•sin19.3•0,094 ur formeln ovan: Det blir 2,796 men det borde bli 2,8
om du använder :
alfa = arctan(2,8/8) = 19,29
sin(alfa) = 0,33035
cos(alfa) = 0,943858
cos2(alfa) = 0,89087
så får du t till 8/(90*0,943858) = 0,094176
Då kommer resultatet att bli mer likt mitt.
Då provar vi med de siffrorna:
90*sin(19,29)*0,094176 = 2,79999
Jämför det med 2,796 som vi får med dina mer avrundade siffror. Det skiljer 4 mm bara här!
Det jag ville visa med den kompletta lösning jag gjorde i inlägg #4 är att man behöver inte räkna så mycket om man istället använder figurens geometri för att ta fram de trigonometriska sambanden och om man håller sig till bokstäver så länge det går så kan man förkorta bort en massa parametrer. Risken för avrundningsfel blir då betydligt mindre.
Slutligen: Rita alltid en figur!!