Repetion. Jonas Björnsson. 1. Lyft ut den/de intressanta kopp/kropparna från den verkliga världen

Relevanta dokument
university-logo Mekanik Repetition CBGA02, FYGA03, FYGA07 Jens Fjelstad 1 / 11

Stelkroppsmekanik partiklar med fixa positioner relativt varandra

Mekanik FK2002m. Repetition

Tentamen Mekanik F del 2 (FFM521 och 520)

TFYA16: Tenta Svar och anvisningar

Mekanik Föreläsning 8

LEDNINGAR TILL PROBLEM I KAPITEL 4

Tentamen i Mekanik - Partikeldynamik TMME08

Härled utgående från hastighetssambandet för en stel kropp, d.v.s. v B = v A + ω AB

Mekanik I Newtonsk mekanik beskrivs rörelsen för en partikel under inverkan av en kraft av

FÖRBEREDELSER INFÖR DELTENTAMEN OCH TENTAMEN

KUNGL TEKNISKA HÖGSKOLAN INSTITUTIONEN FÖR MEKANIK Richard Hsieh, Karl-Erik Thylwe

9.1 Kinetik Rotation kring fix axel Ledningar

Övningstenta Svar och anvisningar. Uppgift 1. a) Hastigheten v(t) får vi genom att integrera: v(t) = a(t)dt

TFYA16: Tenta Svar och anvisningar

7,5 högskolepoäng. Provmoment: tentamen. Tentamen ges för: Högskoleingenjörer årskurs 1. Tentamensdatum: Tid:

9.2 Kinetik Allmän plan rörelse Ledningar

Repetition Mekanik, grundkurs

Mekanik F, del 2 (FFM521)

= v! p + r! p = r! p, ty v och p är dt parallella. Definiera som en ny storhet: Rörelsemängdsmoment: H O

Kapitel extra Tröghetsmoment

6.3 Partikelns kinetik - Härledda lagar Ledningar

Tentamen Mekanik F del 2 (FFM521 och 520)

Lösningsskiss för tentamen Mekanik F del 2 (FFM521/520)

GÖTEBORGS UNIVERSITET Institutionen för fysik LÖSNINGAR TILL TENTAMEN I MEKANIK B För FYP100, Fysikprogrammet termin 2

Introduktion till Biomekanik - Statik VT 2006

LEDNINGAR TILL PROBLEM I KAPITEL 14. Kroppen har en rotationshastighet. Kulan P beskriver en cirkelrörelse. För ren rotation gäller

TFYA16: Tenta Svar och anvisningar

7,5 högskolepoäng. Provmoment: tentamen Ladokkod: TT081A Tentamen ges för: Högskoleingenjörer årskurs 1. Tentamensdatum: Tid:

Lösning. (1b) θ 2 = L R. Utgå nu från. α= d2 θ. dt 2 (2)

Kursinformation Mekanik f.k. TMMI39

SG1108 Tillämpad fysik, mekanik för ME1 (7,5 hp)

Tentamen i SG1140 Mekanik II för M, I. Problemtentamen

Tentamen i SG1140 Mekanik II. Problemtentamen

Laboration 2 Mekanik baskurs

Obs: Använd vektorstreck för att beteckna vektorstorheter. Motivera införda ekvationer!

Lösningsförslat ordinarie tentamen i Mekanik 2 (FFM521)

Möjliga lösningar till tentamen , TFYY97

Föreläsning 10: Stela kroppens plana dynamik (kap 3.13, 4.1-8) Komihåg 9: e y e z. e z )

9, 10. TFYA15 Fysikaliska modeller VT2019 Partikelkinetik-energi Magnus Johansson,IFM, LiU

Newtons 3:e lag: De par av krafter som uppstår tillsammans är av samma typ, men verkar på olika föremål.

ID-Kod: Program: Svarsformulär för A-delen. [ ] Markera om du lämnat kommentarer på baksidan.

Tentamen Mekanik MI, TMMI39, Ten 1

Tentamen Mekanik F del 2 (FFM520)

KOMIHÅG 10: Effekt och arbete Effekt- och arbetslag Föreläsning 11: Arbete och lagrad (potentiell) energi

Arbete och effekt vid rotation

" e n Föreläsning 3: Typiska partikelrörelser och accelerationsriktningar

" e n och Newtons 2:a lag

Tentamen Mekanik F del 2 (FFM520)

Om den lagen (N2) är sann så är det också sant att: r " p = r " F (1)

VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO

Tentamen i Mekanik I del 1 Statik och partikeldynamik

Andra EP-laborationen

LÖSNINGAR TENTAMEN MEKANIK II 1FA102

Tentamen Mekanik F del 2 (FFM520)

Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik

Mekanik II repkurs lektion 4. Tema energi m m

GÖTEBORGS UNIVERSITET Institutionen för fysik LÖSNINGAR TILL TENTAMEN I MEKANIK B För FYP100, Fysikprogrammet termin 2

UPPSALA UNIVERSITET Inst. för fysik och astronomi Mattias Klintenberg, Allan Hallgren, Staffan Yngve, Arnaud Ferrari, Glenn Wouda och Lennart Selander

En sammanfattning av. En första kurs i mekanik

Relativistisk kinematik Ulf Torkelsson. 1 Relativistisk rörelsemängd, kraft och energi

Tentamen Mekanik MI, TMMI39, Ten 1

Stela kroppens plana rörelse; kinetik

Tentamen i Mekanik SG1102, m. k OPEN. Problemtentamen

Tentamen i Mekanik SG1102, m. k OPEN. Problemtentamen

Biomekanik, 5 poäng Introduktion -Kraftbegreppet. Mekaniken är en grundläggande del av fysiken ingenjörsvetenskapen

Lösningar till problemtentamen

Tentamensskrivning i Mekanik - Dynamik, för M.

Laboration 2 Mekanik baskurs

Basala kunskapsmål i Mekanik

Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik

Ordinarie tentamen i Mekanik 2 (FFM521)

Tentamen i Mekanik för D, TFYY68

Institutionen för Fysik och Astronomi! Mekanik HI: Rotationsrörelse

Tentamen Mekanik F del 2 (FFM521 och 520)

Tentamen Mekanik F del 2 (FFM520)

Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik

Tentamensskrivning i Mekanik (FMEA30) Del 2 Dynamik

Introduktion till Biomekanik, Dynamik - kinetik VT 2006

Kollisioner, impuls, rörelsemängd kapitel 8

Vågrörelselära och optik

NEWTONS 3 LAGAR för partiklar

Introduktion till Biomekanik - Statik VT 2006

Uppgift 3.5. Vi har att: a = dv dt enligt definitionen. Med vårt uttryck blir detta: dt = kv2. Vi separerar variablerna: v 2 = kdt

Tentamen Mekanik F del 2 (FFM520)

Stela kroppars rörelse i ett plan Ulf Torkelsson

.4-6, 8, , 12.10, 13} Kinematik Kinetik Kraftmoment Vektorbeskrivning Planetrörelse

Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik

Biomekanik, 5 poäng Jämviktslära

Hanno Essén Lagranges metod för en partikel

TFYA16: Tenta Svar och anvisningar

Tentamen i Mekanik - partikeldynamik

Omtentamen i Mekanik I SG1130, grundkurs för CMATD och CL. Problemtentamen

II. Partikelkinetik {RK 5,6,7}

3. Om ett objekt accelereras mot en punkt kommer det alltid närmare den punkten.

Tentamen i SG1140 Mekanik II för M, I. Problemtentamen

Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik

Textil mekanik och hållfasthetslära

Tentamen i Mekanik II

Tentamen i Mekanik 5C1107, baskurs S2. Problemtentamen

Transkript:

Repetion Jonas Björnsson Sammanfattning Detta är en kort sammanfattning av kursen Mekanik. Friläggning Friläggning består kortfattat av följande moment 1. Lyft ut den/de intressanta kopp/kropparna från den verkliga världen 2. Ersätt all yttre påverkan på kroppen med krafter, glöm inte tyngdkraften. Använd Newtons tredje lag (NIII) för att relatera krafter. Newtons andra lag, NII Det vi studerat är egentligen olika rörelsen av stela kroppen. Först jämnvikt (kap. 3 & 4 i statiken), sedan partikelgränsen (kap. 3 i dynamiken) och slutligen allmän plan rörelse (kap. 6). jmv partikel plan rörelse Fc = 0 ma c ma c Fc = 0 Īα där m är massan för partikeln/stelakroppen, Ī är tröghetsmomentet kring masscentrum. Ī finns oftast tabellerad. I tabellen ovan är a c = a c = { ax a y (1) { ar = r r θ 2 a θ = r θ + 2ṙ θ (2) där r är lika med avståndet från O till masscentrum. För enhetsvektorerna i polära koordinater gäller ê r : Riktad mot ökande r, dvs. från O till masscentrum. ê θ : Riktad mot ökande θ. 1

Rörelseenergi och potentialer (Integration av NII mha. position) Energilagen: W 1 2 = T + V g + V e där W 1 2 : Arbete gjort av andra krafter än gravitationen och fjädrar. M W 1 2 = F t ds + G dθ T = 1 2 mv2 + 1 2Īω2 V g = mgh eller Gmm e r V e = 1 2 kx2 där h är den höjd som masscentrum befinner sig ovanför en vald nollnivå, r är avståndet från jordens centrum till masscentrum för kroppen och m e är massan för jorden. (G är Newtons gravitationskonstant). Ekvationen för rörelseenergin följer från Königs sats. (Observera att ekvationerna för gravitationen gäller även andra planeter än jorden) Specialfall: 2. Om W 1 2 = 0 är (den mekaniska) energin bevarad i rörelsen från position 1 till Rörelsemängd & Rörelsemängdsmoment (Integration av NII mha. tiden) Definition: P = mv (3) LO = ( Ī + md 2) ω (4) LG = Īω (5) där d är avstånder från masscentrum till O och G är masscentrum. I ekvation (4) har Sterns sats används. Ur dessa definitioner kan följande ekvationer härledas (Generaliserade NII) dp F = (6) M O = LO (7) M G = LG, (8) 2

där O måste vara en fix axel. Specialfallet partikel har man Ī = 0 eftersom den inte har någon utsträckning. Ur definitionerna och ekvationerna kan följande härledas: Bevarandet av rörelsemängd: Om inga yttre krafter existerar i en riktning för ett system under en stöt så är rörelsemängden bevarad i den riktningen under stöten, P = 0. Bevarandet av rörelsemängdsmoment: Om inga yttre krafter ger upphov till moment kring en axel O under en stöt så är rörelsemängdsmomentet kring O bevarat under stöten, LO= 0. Kinematiska relationer Definitioner: v = dx (9) a = dv = d2 x (10) 2 ur dessa definitioner kan följande härledas a = v dv (11) dx Observera att denna ekvation följer direkt från definitionerna ovan. Exempelvis kan följande härledas från definitionerna Tvång θ = θ d θ dθ ω = θ = dθ (12) (13) α = θ = d2 θ 2 (14) Handlar om att det kan finnas relationer för en kropps rörelse eller mellan kroppars rörelser. Ex1: Två cylindrar sammansatta med ett rep. Här gäller att linans längd, L, är konstant. Detta leder till L = x + y + C (15) d/ 0 = ẋ + ẏ (16) d/ 0 = ẍ + ÿ (17) 3

Figur 1: Tvång från en lina Ex2: En cylinder som rullar utan att glida. Figur 2: Tvång från en cylinder som rullar utan att glida Här gäller att den sträcka som cylindern rullat, x, är lika med vinkelförändringen, θ, gånger radien, r, plus någon eventuell konstant. Vi kan också se vad som händer om man gör en liten förflyttning dx vilket leder till en liten vinkel ändring dθ. Dessa leder i slutändan till Friktion ẋ = r θ ẍ = r θ (18) Vi har här använt följande approximation för friktion: Om vi inte har någon rörelse mellan två ytor gäller F f N µ s (19) (20) där F f är friktionskraften, N är normalkraften mellan kontaktytorna och µ s är den statiska friktionskoefficienten mellan ytorna. 4

Om vi har rörelse mellan två ytor gäller F f N = µ k (21) (22) där F f är friktionskraften, N är normalkraften mellan kontaktytorna och µ k är den kinetiska friktionskoefficienten mellan ytorna. Relation mellan translation och rotation I tabellen nedan visas relationerna mellan translation (i en dimension) och rotation kring masscentrum. Ökande θ är moturs och x är från en fix punkt till masscentrum. Translation x v = ẋ a = ẍ m F Rotation θ ω = θ α = θ Ī M G Ur detta kan man bland annat relatera ekvationerna för rörelsemängd och rörelsemängdsmoment, P x = mv LG= Īω, (23) arbete för krafter och moment, W 1 2 = F dx W 1 2 = M G dθ (24) och rörelseenergin för translation och rotation T = 1 2 mv2 T = 1 2Īω2 (25) 5