Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 04. 11. 2018 19:38

Shailynn
Zelenáč
Příspěvky: 3
Škola: ESF MU
Pozice: student
Reputace:   
 

Volný pád broskve do Kolského vrtu

Dostali jsme na přednášce zadání, že hodíme broskev do Kolského vrtu. Vrt je podle wikipedie 12 261m hluboký. Rychlost broskve v 1. vteřině je 4,904m/s a pak už klasicky zrychluje o 9,808m/s. Otázka je, za jak dlouho dopadne na dno. Samotný volný pád bych vyřešit zvládla, ale nevím, jak si mám poradit navíc s tou rychlostí v 1. vteřině a odtud jak to počítat.

Offline

 

#2 05. 11. 2018 00:30 — Editoval Ferdish (05. 11. 2018 00:31)

Ferdish
Zablokovaný
Příspěvky: 4173
Škola: PF UPJŠ (2013), ÚEF SAV (2017)
Pozice: vedecký pracovník
Reputace:   81 
 

Re: Volný pád broskve do Kolského vrtu

Zrejme ide o to, že počas prvej sekundy pádu sa broskyňa pohybovala s iným zrýchlením.

Tvojou úlohou je nájsť hodnotu tohto zrýchlenia a na základe toho spočítať, akú časť z celkovej dráhy broskyňa prešla počas tej prvej sekundy.

Zvyšnú časť dráhy už prešla voľným pádom so zrýchlením 9,808m/s^2 a počiatočnou rýchlosťou 4,904m/s.


Navyše, dôležitou otázkou je, či pri výpočte máte brať do úvahy odpor prostredia, alebo nie...

Offline

 

#3 05. 11. 2018 00:43

Shailynn
Zelenáč
Příspěvky: 3
Škola: ESF MU
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: Volný pád broskve do Kolského vrtu

o tom už učitel nic neříkal. koukala jsem všude možně po internetu na nějaké kalkulačky, ale nikde jsem nenašla, že by tam bylo i jiné zrychlení. kdybych si aspoň pamatovala vzorec na takový případ...

Offline

 

#4 05. 11. 2018 01:13

Ferdish
Zablokovaný
Příspěvky: 4173
Škola: PF UPJŠ (2013), ÚEF SAV (2017)
Pozice: vedecký pracovník
Reputace:   81 
 

Re: Volný pád broskve do Kolského vrtu

A nemá tá rýchlosť 4,904m/s náhodou byť rýchlosť broskyne na začiatku pohybu (t=0 s)?

Daj sem prosím ťa celé zadanie príkladu, presne v takom znení ako si ho dostala.

Offline

 

#5 05. 11. 2018 01:24

Shailynn
Zelenáč
Příspěvky: 3
Škola: ESF MU
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: Volný pád broskve do Kolského vrtu

žádné zadání napsané nemám. učitel se ptal, co za ovoce spolužák nemá rád, řekl broskev, tak hážeme broskví... já si napsala akorát ty základní údaje, které učitel diktoval. ale taky mi to právě přijde divné, že by během té první vteřiny měla takové divné zrychlení.

Offline

 

#6 05. 11. 2018 03:22

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Volný pád broskve do Kolského vrtu

Taky mohla být hozená nahoru a padat začala až za chvíli, v tomto případě nejspíš po půl sekundě.

Offline

 

#7 05. 11. 2018 03:40 — Editoval Ferdish (05. 11. 2018 03:41)

Ferdish
Zablokovaný
Příspěvky: 4173
Škola: PF UPJŠ (2013), ÚEF SAV (2017)
Pozice: vedecký pracovník
Reputace:   81 
 

Re: Volný pád broskve do Kolského vrtu

↑ Shailynn:
Tak potom sa natíska otázka, či si si tie údaje zapísala správne...ak máš možnosť porovnať si ich so spolužiakmi, prípadne ísť za učiteľom a opýtať sa, na tvojom mieste tak urobím.

↑ edison:
Relevantná úvaha a podľa údajov by to aj sedelo, ale kým nemáme istotu ako to zadávateľkin učiteľ myslel, je to stále len v rovine dohadovania...

Offline

 

#8 06. 11. 2018 21:09 — Editoval KennyMcCormick (06. 11. 2018 21:15)

KennyMcCormick
Příspěvky: 1677
Reputace:   49 
 

Re: Volný pád broskve do Kolského vrtu

↑ Shailynn:

učitel se ptal, co za ovoce spolužák nemá rád, řekl broskev, tak hážeme broskví...

😀

↑ Shailynn:

Rychlost broskve v 1. vteřině je 4,904m/s a pak už klasicky zrychluje o 9,808m/s.

Tohle může znamenat 2 věci:

1. Broskev se pohybuje rovnoměrným přímočarým pohybem dolů tak, že během celé 1. vteřiny má danou rychlost. Poté se pohybuje rovnoměrně zrychleně.

2. Broskev se pohybuje rovnoměrným zrychleným přímočarým pohybem dolů tak, že na konci 1. vteřiny má danou rychlost. Poté se pohybuje rovnoměrně zrychleně se zrychlením 9,808 m/s^2.

Pokud bys potřebovala pomoct s výpočtem obou možností, dej vědět.


Even if you take the best course of action, the universe is still allowed to say "So what?" and kill you.

Offline

 

#9 06. 11. 2018 21:59 — Editoval MichalAld (06. 11. 2018 22:01)

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 4886
Reputace:   125 
 

Re: Volný pád broskve do Kolského vrtu

Já myslím, že to může znamenat jen tyhle dvě věci:

1) Jde o volný pád, s nějakou počáteční rychlostí. Vzhledem k tomu, že (při g=10) by byla po vteřině volného pádu rychlost už 10 m/s, tak musela mít počáteční rychlost směr vzhůru a hodnotu 10-4.904 = 5.096m/s.

Takže stačí vzít vztah pro volný pád s počáteční rychlostí,
$s = v_0t + \frac{1}{2}gt^2$
dosadit co známe, včetně té počáteční rychlosti (záporné) a vyjádřit t.
Je to kvadratická rovnice, takže bude mít pravděpodobně 2 řešení a je nutno se ještě zamyslet nad jejich fyzikálním významem.

2) Jde o jiný pohyb než volný pád, takový, že po vteřině trvání má rychlost 4.904 m/s.
To ovšem připouští celou řadu variant (nekonečné množství), nelze vyloučit ani to, že broskev někdy během první sekundy dosáhla i téměř rychlosti světla...no, nemyslím si, že jde o tuhle variantu.


PS: možná se má vzít lepší hodnota g než je těch 10.

Offline

 

#10 07. 11. 2018 21:09 — Editoval KennyMcCormick (07. 11. 2018 21:11)

KennyMcCormick
Příspěvky: 1677
Reputace:   49 
 

Re: Volný pád broskve do Kolského vrtu

Teď, jak to čtu, tak vidím, že ji skutečně asi hážeme nahoru...

Edit:
Pak ale není jasné, proč píše ↑ Shailynn:

pak už klasicky zrychluje o 9,808m/s

, jako kdyby se to zrychlení po 1. vteřině změnilo...


Even if you take the best course of action, the universe is still allowed to say "So what?" and kill you.

Offline

 

#11 10. 11. 2018 11:50 — Editoval Cenobita (10. 11. 2018 12:59)

Cenobita
Příspěvky: 52
Škola: VUT
Pozice: zaměstnanec
Reputace:   -4 
 

Re: Volný pád broskve do Kolského vrtu

↑ Shailynn:

V tomto případě je nutné si uvědomit, že neplatí v tělese Země g=konst. (na povrchu Země je cca g=10 m/s2=konst.), ale gravitační zrychlení začne klesat, protože ve středu Země je g=0 m/s2. Je to dáno tím, že jak se těleso začne nořit do hloubky hmoty Země, začne je tato hmota obklopovat. Nejprve je vliv zanedbatelný, ale při 12 km hmoty by se dal vliv hmoty nad tělesem uvažovat za významný.

http://fyzmatik.pise.cz/760-prulet-sach … -zeme.html

Pokud by byla Země homogenní koulí, tíhové zrychlení by lineárně klesalo s hloubkou.

https://cs.wikipedia.org/wiki/Gravitace

R - poloměr povrchu Země
r - vzdálenost od středu Země

Je možné odvodit, že pro r<R platí: g(r)=-4/3*πρk*r


Nepočítám tak snadno jako když dýchám a někdy i chybuji.

Offline

 

#12 10. 11. 2018 12:43 — Editoval Ferdish (10. 11. 2018 12:43)

Ferdish
Zablokovaný
Příspěvky: 4173
Škola: PF UPJŠ (2013), ÚEF SAV (2017)
Pozice: vedecký pracovník
Reputace:   81 
 

Re: Volný pád broskve do Kolského vrtu

↑ Cenobita:
No, vzhľadom na pomer hĺbky Kolského vrtu (12,2 km) voči polomeru Zeme (cca 6378 km) sa mi nezdá, že by ten vplyv bol AŽ tak významný...

Offline

 

#13 10. 11. 2018 13:00 — Editoval Cenobita (10. 11. 2018 13:06)

Cenobita
Příspěvky: 52
Škola: VUT
Pozice: zaměstnanec
Reputace:   -4 
 

Re: Volný pád broskve do Kolského vrtu

↑ Ferdish:

Pravda, já jen proto aby bylo jasno, co se děje pod povrchem Země s gravitací.


g(r)=-4/3*πρk*r
g(R)=-4/3*πρk*R=g0
g0=9,91 m/s2

g(r)=-g0*r/R

h=12,5 km

r=R - h

g(r)/g0=(R - h)/R
g(r)/g0=(6378 - 12,2)/6378=0,99808717466290373157729695829414 = 99,8%


Nepočítám tak snadno jako když dýchám a někdy i chybuji.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson