Vergeet dat van die massa maar... zoals ik al zei, mechanica zit ver
Bon, zoals ik al zei krijg je na vermenigvulding met
\(\frac{dy}{dt}\)
een differentiaalvergelijking die meteen te integreren is (even bovenstaande theorie toepassen op jouw bewegingsvergelijking, de exacte oplossing kan ik nu helaas niet berekenen):
\(\frac{v²}{2} = \int_{0}^yg(1 + \frac{mu(4ML + 2mL - mu)}{2(mL - mu + 2ML)²}du\)
Aangezien ik geen wiskundige software ter beschikking heb en ik precies geen zin heb om deze integraal uit te rekenen kan je hem mssn zelf snel uitrekenen of met behulp van software uitrekenen?
(Moet MatLab & Derive dringend opnieuw zoeken en installeren
, ga ik ondertussen doen)
Om snel even uit te leggen hoe je verder moet, je krijgt na oplossen van die integraal een betrekking van de vorm:
\(\frac{v²}{2} = z(y)\)
Je brengt de 2 en het kwadraat naar de andere kant
(1)
\(v = \sqrt{2z(y)}\)
Het teken voor de wortel bepaal je als volgt (zoals ik al zei, de snelheid is nul dus geeft de zin van de kracht het teken), 2e wet van Newton:
\(F = ma\)
Dus vul y = 0, in de vergelijking
\(mg(1 + \frac{my(4ML + 2mL - my)}{2(mL - my + 2ML)²}\)
Dat geeft ons dat
\(F(0) = mg\)
. Het teken van g moet jij weten, ik heb de opgave niet
Maar ik veronderstel positief aangezien je zei dat de plaats steeg in functie van de tijd, dus moet bijgevolg de snelheid ook positief zijn in het punt 0.
Nu moet je natuurlijk nog vergelijking (1) oplossen. Alweer zal ik tot je grote spijt eerst die integraal moeten uitrekenen
Maar je doet het als volgt:
\(\frac{dy}{dt} = \sqrt{2z(y)}\)
of
\(\frac{dy}{\sqrt{2z(y)}} = dt\)
of
\(\int_{0}^y\frac{du}{\sqrt{2z(u)}} = \int_{0}^tds\)
of
\(\int_{0}^y\frac{du}{\sqrt{2z(u)}} = t\)
, aangezien t
0 = 0s.
Als je dit oplost krijg je de tijd in functie van de plaats, als je hier nu y uithaalt dan heb je y(t), wat je zoekt
Ik hoop dat dit je wat kan verderhelpen? Het moeilijkste aan de hele oefening is eigenlijk de integraal oplossen
Het trukje van vermenigvuldigen met
\(\frac{dy}{dt}\)
moet je gewoon weten. Bij deze: als de kracht gekend is als functie van de plaats biedt dit altijd een oplossing
EDIT: Als ik mij niet vergis is dit ook de oplossingsmethode die stoker bedoelde.. Anders zie ik niet in hoe je door exacte integratie tot de oplossing komt