Räkna ut bollens hastighet i x-led

Denna uppgift ska du genomföra experimentellt. Ta fram en kula eller en boll. Sätt den på bordet och rulla iväg bollen så att den rullar utanför bordet och ner på golvet. Mät hur långt från bordskanten bollen landar. Anteckna bordets höjd. Hur stor hastighet hade bollen när den lämnade bordet? Bortse från luftmotstånd!

För högre nivå: Höj bordets ena sida från marken och bestäm vinkeln mellan bordskivan och marken. Sätt bollen på den upphöjda kanten och låt den rulla iväg. Hur långt bort från bordet hamnar bollen nu? Mät avståndet och jämför med dina teoretiska värden, de som du har beräknat. Diskutera eventuella felkällor.

Har valt och ta en pall/stol
Höjden: 0,52 m
längd : 0,54 m
placerar en låda 10 cm hög på ena sidan vilket ger nya mätvärden
h1=0,51 på sidan utan lådan
h2 = 0,62 på sidan lådan är

gör en triangel med hypotenusan = Längden 0,54 m
motstående katet = 0,62-0,51 = 0,11 m

sinv = $\frac{0, 11}{0, 54}$ = $\sin^{- 1} (\frac{0, 11}{0, 54}) = 11, 56362562$ $°$
Där jag blir förvirrad är att jag ser att alla använder sig av Y= $\frac{g t^{2}}{2}$ och räknar ut fall tiden men då det är en lutning på bordet kommer den inte kulan enbart ha en hastighet i x-led när den kommer ut, utan också en hastighet i Y-led vilket gör att tiden blir fel om jag tänker rätt i ovanstående formel.

Min första tanke är att räkna ut Ep=Ek (mgh= $\frac{m v^{2}}{2}$ ) för att få fram V när kulan lämnar bordet. sedan rita ut komposanter där jag får x-led och y-led. dock finns de ju fel med detta med då hastigheten jag räknar ut blir ut friktion vilket de kommer vara. vilket ger en missvisande hastighet i detta experiment. även om man kan borste från den lila luftmotståndet skulle påverka.

Min fråga är därför hur borde jag tänka? eller blir detta med avseende "fel från början" och man ger enbart ungefärliga svar?

Kan visa uträkningar åt båda håll men vill ha mer en förståelse vilken väg man ska ta i denna fråga. (förstår att Y=g*t*2/2 funkar vid fråga ett då det är en plan yta och bollen kommer endast ha en x-leds hastighet när den lämnar bordet.

Jag tycker att din analys är utmärkt. Fall 1 verkar du ha full koll på. Fall 2 ligger inte inom gymnasiefysiken tror jag. Alltså att teoretiskt beräkna värden. Fastdetär klart att med vissa förenklingar kan man ju beräkna något, precis som du är inne på med Ep=Ek. Men då tappar man rotationsenergin hos bollen/kulan. Den rör sig inte bara längs det lutande planet utan den roterar också. Det betyder att en viss mängd av Ep går åt till den rotationen och det ligger nog utanför gymnasiefysiken.

Edit: rörelsen längs det lutande planet är också en rörelse med konstant acceleration men att beräkna utgångshastigheten i y-led när bollen lämnar pallen är svårt och involverar att mäta egenskaper hos bollen/kulan.

Å andra sidan verkar uppgiften gå ut på att mäta och jämföra nedslagsplatser och det kan du ju göra.

Du kan välja att beräkna ett "teoretiskt" värde för fall 2 och göra samma analys som du har gjort här. Det tror jag är tillräckligt. Eventuellt kan du nämna rotationsenergin.

Med andra ord var jag inte ute och cykla, satt verkligen och klia huvudet på denna hehe..

Vilket led hade du valt? den enkla vägen skulle ju vara Y=g*t*2/2 för att sedan räkna ut hastigheten i x-led vid utgång. och sedan diskutera varför beräkningarna inte stämmer överens med det visuella jag ser. då de är en himla massa andra faktorer som "inte räknas med"

Stort tack till ditt svar och din tid =)

$m g h = \frac{m v^{2}}{2}$ verkade stämma mer efter mina beräkningar än Y=g*t*2/2 så kommer ha med båda och jämnföra resultatet med det visuella

Alldeles lysande, tycker jag!

Svara

Visa senaste svar