Massflöde. Bestäm krafterna Fx och Fy.
Hej! Jag förstår inte hur man ska tänka när det gäller följande uppgift:
Jag vet att det har med massflöde, mängden massa som flödar genom något per tidsenhet, m' att göra.
Och jag vet att m' = rho*A*v, där v är farten för vattnet. Eller farten för vattnet relativt rampen i det här sammanhanget, tror jag.
Och jag vet att summan av alla krafter F = m'*Δv. Men hur det ska tillämpas i den här uppgiften förstår jag inte. Det vore jättesnällt med tips på hur man kan tänka. Stort tack.
Mitt tips är att tänka impuls och ändring av rörelsemängd.
Rita några pilar. Börja med fallet vr=0.
Tack så mycket, jag ska försöka med det.
Och jag vet att m' = rho*A*v, där v är farten för vattnet. Eller farten för vattnet relativt rampen i det här sammanhanget, tror jag.
Ja, detta stämmer, men det är inte vad du skrivit. Arean av munstycket är d2/4*π. Testa det och gör lite teckenjusteringar så blir det rätt.
I din uppställning har du redan resonerat kring rörelsemängd, eller den färdiga formeln du använder har gjort det. :)
Det är snarare den färdiga formeln som gör det!
Jag försöker använda mig av ett liknande resonemang som på en föreläsning när man skulle beräkna kraften F på ett plan från regn. Målet var att kunna använda formeln F = ΔG/Δt där ΔG = Δm * Δv.
Först skrev man ett uttryck för Δm= rho * flöde (volym/tidsenhet) *Δt = rho * flygplanets area * nederbörden per tidsenhet * Δt, vilket i den här uppgiften borde bli rho*d^2/4*v*Δt.
Sedan tittade man på hur mycket den vertikala hastigheten har ändrats. Jag förstår inte riktigt hur man ska veta hur mycket den vertikala hastigheten har ändrats i den här uppgiften. Den har gått från att vara 0 till att vara, ja vadå?
Ta en titt på den här uppgiften:
https://www.pluggakuten.se/trad/mattefysik-uppgift-16-2017/
Vi har att Δm=ρd2/4vrelΔt där vrel är den relativa hastigheten mellan rampen och vattnet. I komponentform blir den v-(-vr)=v+vr.
Sedan blir det typ som du skrivit:
För x-led:
ΔG=-FxΔt=Δm(0-(v+vr))
(Hastigheten är 0 i x-led efter att vattnet träffat rampen.)
Då får du något som är extremt likt vad du skrev först, fast med annat tecken.
Är hastigheten i x-led 0 bara precis efter när den har träffat rampen? För det vore ju märkligt om den var det hela tiden efter att ha träffat rampen?
Kan man tänka att (v+vr) är den relativa hastigheten i x-led en kort stund efter att den har träffat rampen och 0 är hastigheten i x-led precis efter att den har träffat rampen?
Uttryckte mig inte så bra. Menade att hastigheten är 0 i x-led när vattnet lämnat rampen.
Jag förstår! Tack så mycket för hjälpen, nu har jag fått fram de rätta svaren.
Är tankesättet alltså att först har vattnet den relativa farten (v+vr)m/s i x-led när den träffar rampen och när den lämnar rampen har vattnet den relativa farten 0 m/s, och tvärtom för y-led? Och för massflöde använder man relativ hastighet?