Ring glider längs triangelformad ståltråd
Hej!
Jag sitter och klurar på följande problem.
Jag har tänkt så här:
Låt A=AC, B=AB och C=BC. Ringen kommer att accelerera längs A och B med någon andel av tyngdkraften. Låt då a1 vara accelerationens belopp längs B och a2 vara accelerationens belopp längs A.
Tiden t det tar för ringen att glida ner för B får jag till:
a1t22=B⇒t=√2Ba1
Tiden t1 det tar för ringen att glida ner för A får jag på samma sätt till:
t1=√2Aa2
Hastigheten ringen har när den glidit längs A blir då
v=a2t1=a2√2Aa2=√2Aa2
Eftersom hastigheten är oförändrad längs C är tiden t2 det tar för ringen att färdas längs C lika med
t2=Cv=C√2Aa2.
Då båda vägarna tar lika lång tid är t1+t2=t, vilket är ekvivalent med
C√2Aa2+√2Aa2=√2Ba1
Detta ger C som
C=2√AB·a2a1-2A
Men här kör jag fast. Jag har ingen aning om förhållandet mellan a2 och a1. Kan jag ta reda på det, eller har jag bara krånglat till det?
Har du tänkt på att hastigheten när ringen når B via AB är lika stor som när ringen når C och B via AC? (eftersom den förlorar lika mkt potentiell energi i bägge fallen)
Du räknade ut ett uttryck för v2 gör samma för v1, sätt uttrycken lika så får du ett uttryck för kvoten mellan acc. Kan det ge nåt?
Ture skrev:Har du tänkt på att hastigheten när ringen når B via AB är lika stor som när ringen når C och B via AC? (eftersom den förlorar lika mkt potentiell energi i bägge fallen)
Du räknade ut ett uttryck för v2 gör samma för v1, sätt uttrycken lika så får du ett uttryck för kvoten mellan acc. Kan det ge nåt?
Så klart!
Jag letade efter ett energiresonemang, men tänkte inte på att det var samma ändring i potentiell energi i båda vägar. Då får jag ju på samma sätt
v=√2Ba1
Eftersom dessa hastigheter är lika enligt ditt energiresonemang får vi
√2Ba1=√2Aa2
2Ba1=2Aa2
a2a1=BA
Då får vi C till
C=2√AB·BA-2A=2B-2A=0,40
vilket facit håller med om. Tack så mycket!