16.07.2013 Views

Newtonian mechanics

Newtonian mechanics

Newtonian mechanics

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Problem 12.6<br />

Problem 12.7<br />

Problem 2.20<br />

8 OPGAVELØSNINGER 57<br />

Initialt: L0 = P (h − r) = L1 = ICMω<br />

Rullebetingelse: vCM = rω<br />

P = MvCM = Mrω = ICMω/(h−r) ⇔ Mr(h−r) = ICM = 1<br />

2 Mr2 ⇔ h = 3r/2<br />

1. Givet: M, R, V0, µ, til tr ren rulning, før glidning og rulning.<br />

Ukendt: tr<br />

Metode: Impulsmomentændring pga. friktion, rullebetingelse, N2<br />

Løsning: ICM = 2<br />

5MR2 Impulsmomentændring: ICM ˙ω = µMgR<br />

Vi f˚ar: ˙ω = 5µg<br />

2R<br />

, s˚a ω(t) = 5µg<br />

2R t<br />

N2: M ˙ VCM = −µMg, dvs. VCM(t) = V0 − µgt<br />

N˚ar ren rulning indtræder gælder: VCM = ωR, dvs: V0 − µgtr = 5µg<br />

2 tr ⇔ tr =<br />

V0 2<br />

7µg<br />

2. Ukendt: D<br />

Metode: Bevægelsesligning<br />

Løsning: XCM(t) = V0t − 1<br />

2 µgt2 , indsæt tr og f˚a D = 12<br />

49<br />

3. Ukendt: W<br />

Metode: Definition af arbejdet<br />

Løsning: W = D<br />

12<br />

0 −µMgdx = −µMgD = − 49MV 2<br />

0<br />

Givet: a, ren rulning<br />

Ukendt: µ<br />

Metode: Impulsmomentændring, rullebetingelse<br />

Løsning: ICM = 2<br />

5Mr2 .<br />

Rullebetingelse: vCM = rω<br />

N2: M ˙vCM = −f + Ma<br />

Impulsmomentændring: ICM ˙ω = fR ⇔ R ˙ω = 5 f<br />

2 M<br />

7Ma ˙vCM = R ˙ω ⇔ MR ˙ω = −f + Ma ⇔ f = 2<br />

Hvis f = µMg indtræder glidning, s˚a 2<br />

2a<br />

7Ma < µMg ⇔ µ > 7g<br />

8.15 Sammenstød<br />

8.15.1 Elastiske sammenstød<br />

1. Givet: m, v1, v2 = 0, M, centralt elastisk sammenstød<br />

Ukendt: u1, u2<br />

V 2<br />

0<br />

µg

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!