/ Forside / Karriere / Uddannelse / Højere uddannelser / Nyhedsindlæg
Login
Glemt dit kodeord?
Brugernavn

Kodeord


Reklame
Top 10 brugere
Højere uddannelser
#NavnPoint
Nordsted1 1588
erling_l 1224
ans 1150
dova 895
gert_h 800
molokyle 661
berpox 610
creamygirl 610
3773 570
10  jomfruane 570
Hvorledes opretholdes f.eks. modviljen i e~
Fra : es335


Dato : 17-04-06 09:37

Hvis jeg bøjer en jernstang jeg påtrykker en spænding i materialet.
Jeg udfører et arbejde under bøjningen, men når den er bøjet, jeg
påvirker den med en kraft.
Ligesom hvis jeg løfter en vægt fra gulvet skal jeg påtrykke en
kraft for at holde den mens jeg skal udføre et arbejde for at hæve
den. Men for at holde vægten i luften eller stangen bøjet skal jeg
indtage energi, ellers bliver jeg træt.

Hvorledes hænger det sammen?

En anden del af mit spørgsmål er hvor modstanden i stangen mod at
bøjes fås fra? Jeg ved at molekylerne sidder i et gitter og når jeg
bøjer stangen så vrider jeg molekylerne ud af deres position. Men
hvor får stangen denne energi fra til at modsætte sig bøjning?

Jeg prøver at forstå hvor materialer får kræfterne fra til at
modsætte sig deformation.

Jeg har forsøgt at formulere spørgsmålene bedst muligt. Hvis du
gerne vil svare på mit spørgsmål men ikke helt forstår hvad jeg
mener, så prøv at skriv hvad du mener, er for uklart så jeg kan
beskrive det igen.


 
 
Bertel Lund Hansen (17-04-2006)
Kommentar
Fra : Bertel Lund Hansen


Dato : 17-04-06 10:51

es335 skrev:

> Hvis jeg bøjer en jernstang jeg påtrykker en spænding i materialet.
> Jeg udfører et arbejde under bøjningen, men når den er bøjet, jeg
> påvirker den med en kraft.
> Ligesom hvis jeg løfter en vægt fra gulvet skal jeg påtrykke en
> kraft for at holde den mens jeg skal udføre et arbejde for at hæve
> den. Men for at holde vægten i luften eller stangen bøjet skal jeg
> indtage energi, ellers bliver jeg træt.

(Du tænker på en fjedrende jernstang)

> Hvorledes hænger det sammen?

Du skal bruge muskelkræfter til at overvinde nogle naturkræfter i
begge tilfælde (tyngdekraften eller fjederkraften). Du skal ikke
tage dig af at man i strikt fysisk forstand kun kalder den ene
slags for arbejde.

> En anden del af mit spørgsmål er hvor modstanden i stangen mod at
> bøjes fås fra?

Der skal kræfter til at skille to magneter fordi de tiltrækker
hinanden. Giver man slip, farer de sammen igen medmindre de er
for langt fra hinanden.

Molekylerne i jerne tiltrækker hinanden på en måde der ligner.

--
Bertel
http://bertel.lundhansen.dk/      http://fiduso.dk/

Steen (17-04-2006)
Kommentar
Fra : Steen


Dato : 17-04-06 10:49

es335 wrote:

> Hvis jeg bøjer en jernstang jeg påtrykker en spænding i materialet.

Jah joh. Hvis du sætter komma efter "jernstang" og bytter om på "påtrykker"
og "jeg", så er det ikke helt ved siden af :)

> Jeg udfører et arbejde under bøjningen,

Korrekt.

> men når den er bøjet, jeg påvirker den med en kraft.

Øh. Igen: hvis du bytter om på "jeg" og "påvirker", bliver det en rigtig
sætning. Men det er kun til en vis grad rigtigt. Du kan jo godt (hvis du er
stærk nok) bøje jernstangen, så den bliver ved med at være bøjet, når du
slipper den. Så har du deformeret den permanent.

> Ligesom hvis jeg løfter en vægt fra gulvet skal jeg påtrykke en
> kraft for at holde den mens jeg skal udføre et arbejde for at hæve
> den.

Korrekt.

> Men for at holde vægten i luften eller stangen bøjet skal jeg
> indtage energi, ellers bliver jeg træt.

Hvis du er smart, sætter du vægten på et bord, og sætter jernstangen i en
skruestik

> Hvorledes hænger det sammen?

Den menneskelige krop er ikke lavet til at holde en jernstang eller en vægt.
Derfor bliver man nødt til at have spændt sine muskler, hvilket kræver
energi.

En raketmotor kan også konstrueres, så den lige netop kan holde en vægt
svævende i luften. Selvom ilden brøler ud af dysen og brændstoffet gradvist
forbruges, udfører raketmotoren heller intet arbejde, hvis den kun netop er
i stand til at holde vægten svævende.

> En anden del af mit spørgsmål er hvor modstanden i stangen mod at
> bøjes fås fra? Jeg ved at molekylerne sidder i et gitter og når jeg
> bøjer stangen så vrider jeg molekylerne ud af deres position. Men
> hvor får stangen denne energi fra til at modsætte sig bøjning?
>
> Jeg prøver at forstå hvor materialer får kræfterne fra til at
> modsætte sig deformation.

Elektromagnetisme. Atomerne sidder i et (krystal-)gitter, fordi de positivt
ladede atomkerne og de negativt ladede elektroner holder fast i hinanden.
(Næsten; egentlig er der snarere tale om, at atomkernerne sidder i et
gitter, og elektronerne danner et "hav", hvor de "flyder frit rundt" mellem
atomkernerne.)

Når du bøjer jernstangen, skal du bruge energi, fordi du skal overvinde den
elektriske tiltrækning mellem atomkerner og elektroner. Når du har bøjet
jernstangen, er den energi, du har puttet ind i stangen, blevet til varme.

> Jeg har forsøgt at formulere spørgsmålene bedst muligt. Hvis du
> gerne vil svare på mit spørgsmål men ikke helt forstår hvad jeg
> mener, så prøv at skriv hvad du mener, er for uklart så jeg kan
> beskrive det igen.

Hvis jeg har svaret på det forkerte, må du lige skrive igen

Mvh Steen



Filip Larsen (17-04-2006)
Kommentar
Fra : Filip Larsen


Dato : 17-04-06 11:24

"es335" skrev

> Ligesom hvis jeg løfter en vægt fra gulvet skal jeg
> påtrykke en kraft for at holde den mens jeg skal
> udføre et arbejde for at hæve den. Men for at holde
> vægten i luften eller stangen bøjet skal jeg indtage
> energi, ellers bliver jeg træt.
>
> Hvorledes hænger det sammen?

Når du bruger din overarmsmuskel for at holde din arm i en vis position
bruger din muskel energi selvom armen i sig selv ikke bevæger sig. Jo
mere du skal spænde din muskel for at holde vægten jo mere energi bruger
musklen. Hvis du derimod hægtede vægten fast i bæltet (eller fx. et
seletøj der jævn fordelte vægten på dine skuldre) så vil du stort set
kunne stå afslappet og holde vægten over jorden uden at bruge energi på
det.


Mvh,
--
Filip Larsen



Ivar Madsen (17-04-2006)
Kommentar
Fra : Ivar Madsen


Dato : 17-04-06 12:42

Filip Larsen wrote:

> Når du bruger din overarmsmuskel for at holde din arm i en vis position
> bruger din muskel energi selvom armen i sig selv ikke bevæger sig. Jo
> mere du skal spænde din muskel for at holde vægten jo mere energi bruger
> musklen. Hvis du derimod hægtede vægten fast i bæltet (eller fx. et
> seletøj der jævn fordelte vægten på dine skuldre) så vil du stort set
> kunne stå afslappet og holde vægten over jorden uden at bruge energi på
> det.

Glæmmer du ikke nu, at dine skuldere holdes oppe af dine muskler?
Nærmer dine holdningsmuskler, som i modsætning til dine bevæg muskler, ikke
sådan lige lader sig trætte af et konstant arbejde.

--
Med venlig hilsen
Ivar Madsen
--------------------------------------------------------------------------------

es335 (17-04-2006)
Kommentar
Fra : es335


Dato : 17-04-06 17:55

Der er så mange gode kommentarer at jeg lige blander dem sammen i mit
svar.


> (Du tænker på en fjedrende jernstang)
Ja. Det er ikke en blivende deformation jeg er interesseret i.

> Du skal ikke tage dig af at man i strikt fysisk forstand kun kalder den ene
> slags for arbejde.
Jo! Det er vigtigt for mig at være helt klar på.

> Molekylerne i jernet tiltrækker hinanden på en måde der ligner.
Ok, men jeg leder efter en mere klar forklaring. Jeg leder efter den
"rigtige" fysiske forklaring og ikke en tilnærmet populær
forklaring eller noget jeg blot skal acceptere. Jeg vil gerne have en
klar forståelse hvad mekanismerne er.

> En raketmotor kan også konstrueres, så den lige netop kan holde en vægt
>svævende i luften. Selvom ilden brøler ud af dysen og brændstoffet gradvist
>forbruges, udfører raketmotoren heller intet arbejde, hvis den kun netop er
>i stand til at holde vægten svævende.
God pointe. Og det er nok her at jeg ikke rigtigt forstår. Jeg kan
ikke forklare hvorledes vi kan gå fra raketmotorens brændstofforbrug
(effekt) til at vi bare har en kraft. Og i virkeligheden er det nok
fordi jeg ikke rigtigt helt forstår begrebet "kraft". Kraft er
defineret som den tidsafledede af impulsen. Vores raketmotor har et
effekt output på impuls gange hastighed. Og således hænger formlerne
pænt sammen. Men hvor blev lige vores længde- og tids dimension af?
Vi går fra at have et energiforbrug til bare at have en kraft. Jeg er
forvirret.

> Når du bøjer jernstangen, skal du bruge energi, fordi du skal overvinde den
> elektriske tiltrækning mellem atomkerner og elektroner. Når du har bøjet
> jernstangen, er den energi, du har puttet ind i stangen, blevet til varme.
Det med varmen er jeg med på. Når jeg bøjer den tilfører jeg
arbejde (energi) og dette kan kun blive til varme i dette tilfælde.
Men hvad så med når bøjningen bare skal holdes. Som diskuteret
ovenfor så skal jeg bruge en kraft til at holde den, men jeg skal
bruge en effekt til at "generere" denne kraft? Og hvad bliver der
af denne effekt? Bliver den til varme også?
Er du sikker på at det er elektrisk tiltrækning mellem atomkerner og
elektroner der skal overvindes? Som du selv nævner så er der
elektrisk tiltrækning mellem atomkerner og elektroner og at
atomkernerne sidder i et gitter med en elektronsky i sig. Det er
gitteret jeg bøjer, eller nærmere gitterstrukturen jeg skubber så de
slipplan gitteret er opbygget af skrider ud af hviletilstanden og ikke
atomkerner og elektroner jeg forsøger at fjerne fra hinanden mener
jeg. Ok, det er måske også elektrisk tiltrækning men vel ikke mellem
atomkerner og elektroner (afhænger det af typen af gitterstruktur)?
Men hvad er det helt nøjagtigt?


Der er altså 2 emner som jeg er i tvivl om. 1) effekt til kraft og 2)
hvorfor jernstangen ikke vil bøjes og dermed hvad der skal overvindes
(kraft eller effekt) og hvor den tilførte effekt bliver af.


Steen (17-04-2006)
Kommentar
Fra : Steen


Dato : 17-04-06 21:17

es335 wrote:

> God pointe. Og det er nok her at jeg ikke rigtigt forstår. Jeg kan
> ikke forklare hvorledes vi kan gå fra raketmotorens brændstofforbrug
> (effekt) til at vi bare har en kraft.

Ok. Menøh - det kan man altså Jeg kan huske, at jeg selv studsede over
det, engang jeg så en test af en raketmotor, hvor motoren var fastspændt, så
trykkraften kunne måles med en strain-gauge loadcell. Jeg kan huske, at jeg
tænkte "hvor meget arbejde udfører den?" men raketmotoren flyttede jo ikke
noget, og udførte derfor ikke noget arbejde.

> Og i virkeligheden er det nok
> fordi jeg ikke rigtigt helt forstår begrebet "kraft". Kraft er
> defineret som den tidsafledede af impulsen.

Korrekt.

> Vores raketmotor har et
> effekt output på impuls gange hastighed.

Pas nu på. Impuls er masse gange hastighed. Impuls kaldes jo også
"bevægelsesmængde", og er til enhver tid massen gange hastigheden. Hvis
hastigheden er nul, er impulsen det også, og den resulterende kraft det
også. "Resulterende", for glem nu ikke, at hvis raketmotoren rent faktisk
får massen til at stå stille i luften, udøver den faktisk en kraft på
(massen gange) 9,8 m/s², som netop opvejer den tyngdekraft, som
tyngdeaccelerationen er årsag til.

> Og således hænger formlerne
> pænt sammen. Men hvor blev lige vores længde- og tids dimension af?

Dem behøver vi ikke.

> Vi går fra at have et energiforbrug til bare at have en kraft.

Korrekt. Du kan jo sagtens "spilde" energi - det kaldes "skønne spildte
kræfter" Spøg til side: det bliver jo bare til varme i sidste ende.

> Det med varmen er jeg med på. Når jeg bøjer den tilfører jeg
> arbejde (energi) og dette kan kun blive til varme i dette tilfælde.

Næ hov - nu snakker vi jo altså ikke om en "permanent" bøjning, men snarere
om en "fjederkraft". I så fald vil der nok være et vist tab i form af varme,
men hvis vi ser bort fra det, vil kraften blive opsparet i form af indre
spændinger i jernet.

> Men hvad så med når bøjningen bare skal holdes. Som diskuteret
> ovenfor så skal jeg bruge en kraft til at holde den, men jeg skal
> bruge en effekt til at "generere" denne kraft? Og hvad bliver der
> af denne effekt? Bliver den til varme også?

Igen: hvis du skal holde en fjeder sammenpresset mellem tommel- og
pegefinger, skal du bruge dine kræfter, og så får du brug for din Faxe
Kondi, fordi kroppen ikke er lavet til at holde fjedre spændt. Sæt i stedet
en skruetvinge rundt om fjederen, og fjederen vil være spændt i årevis, uden
at du behøver tilføre energi til skruetvingen. Energien er bare opsparet, og
bliver frigjort, når du løsner den igen.

> Er du sikker på at det er elektrisk tiltrækning mellem atomkerner og
> elektroner der skal overvindes?

Ja

> Som du selv nævner så er der
> elektrisk tiltrækning mellem atomkerner og elektroner og at
> atomkernerne sidder i et gitter med en elektronsky i sig. Det er
> gitteret jeg bøjer, eller nærmere gitterstrukturen jeg skubber så de
> slipplan gitteret er opbygget af skrider ud af hviletilstanden og ikke
> atomkerner og elektroner jeg forsøger at fjerne fra hinanden mener
> jeg. Ok, det er måske også elektrisk tiltrækning men vel ikke mellem
> atomkerner og elektroner (afhænger det af typen af gitterstruktur)?
> Men hvad er det helt nøjagtigt?

Ja, uha, her må vi vist have en ekspert i faststoffysik til at fortælle os
*præcis* hvad der sker, mikroskopisk, i forbindelse med elastisk deformation
af et krystalgitter...

/steen



Carsten Svaneborg (17-04-2006)
Kommentar
Fra : Carsten Svaneborg


Dato : 17-04-06 22:25

es335 wrote:
> Jeg vil gerne have en klar forståelse hvad mekanismerne er.

I et krystal sidder alle atomer i et lokalt minimum for potentialet,
der beskriver vekselvirkningen mellem et atom og dets naboer (entalpi).
Ligeledes er der termiske fluktuationer hvor hvert atom ryster lidt
frem og tilbage, hvilket er givet ved den anden afledet af potentialet
i dets ligevægtposition. Der er entropi lagret i fluktuationerne.

Summen af disse to termer er en (fri) energi.

Hvis du laver en lille deformation, så tvinger du atomerne til at være
tætterer eller længrer fra hinanden end ligevægtspositionen, du ændrer
også de termiske fluktuationer, fordi du piller ved formen af potentialet.

Net effekten er at energien stiger derfor, ligeledes vil og det er
den energi du må tilføre for at bøje materialet.

Hvis du bøjer mere begynder du at introducerer defekter i krystalgitret,
såsom atomer der ikke er i et potential minimum (interstitials), dislokation
liner hvor to forskelligt orientererede krystaller mødes osv. Dette er en
plastisk deformation til forskel fra en elastisk deformation, der er
revesibel.

I en elastik er det næsten udelukkende de termiske fluktuationer der betyder
noget. Gummi materialer består af polymerer - lange trådformede molekyler
i en spagetti lignende struktur. Når du trækker i et gummi materiale
deformeres strukturen, men fordi molekylerne er pakket som i en væske,
ændres energien ikke, men de termiske fluktuationer reduceres, og det er
hvad der koster energi.


> Vores raketmotor har et effekt output på impuls gange hastighed.

Tyngekraften er -m_raket(t)*g
Impulsen er -M_gas(t)*v_gas +M_raket(t)*v_raket(t)

- fordi tyngdekraften går ned af.

Jeg har antaget at gassens hastighed ud af dysen altid er den samme,
og at den raketten til tiden t har udsendt massen M_gas(t) af gas,
differentierer du impulsen mht. t, så er propulsion kraften givet
ved raten med hvilken masse udstødes gange dens hastigheden.


> Det med varmen er jeg med på. Når jeg bøjer den tilfører jeg
> arbejde (energi) og dette kan kun blive til varme i dette tilfælde.

Små deformationer er elastiske hvorfor du får energien tilbage når
du giver slip. (for metaller er det <1% relativ forlængelse, for
elastikker kan det være 5-10 gange relativ forlængelse). Store
deformatioer er plastiske, dvs. du afsætter energien i en permant
ændring af materialets struktur.

--
Mvh. Carsten Svaneborg
http://gauss.ffii.org softwarepatent database

Christian Iversen (17-04-2006)
Kommentar
Fra : Christian Iversen


Dato : 17-04-06 23:28

Carsten Svaneborg wrote:

> es335 wrote:
>> Jeg vil gerne have en klar forståelse hvad mekanismerne er.
>
> I et krystal sidder alle atomer i et lokalt minimum for potentialet,
> der beskriver vekselvirkningen mellem et atom og dets naboer (entalpi).
> Ligeledes er der termiske fluktuationer hvor hvert atom ryster lidt
> frem og tilbage, hvilket er givet ved den anden afledet af potentialet
> i dets ligevægtposition. Der er entropi lagret i fluktuationerne.
>
> Summen af disse to termer er en (fri) energi.
>
> Hvis du laver en lille deformation, så tvinger du atomerne til at være
> tætterer eller længrer fra hinanden end ligevægtspositionen, du ændrer
> også de termiske fluktuationer, fordi du piller ved formen af potentialet.
>
> Net effekten er at energien stiger derfor, ligeledes vil og det er
> den energi du må tilføre for at bøje materialet.
>
> Hvis du bøjer mere begynder du at introducerer defekter i krystalgitret,
> såsom atomer der ikke er i et potential minimum (interstitials),
> dislokation liner hvor to forskelligt orientererede krystaller mødes osv.
> Dette er en plastisk deformation til forskel fra en elastisk deformation,
> der er revesibel.
>
> I en elastik er det næsten udelukkende de termiske fluktuationer der
> betyder noget. Gummi materialer består af polymerer - lange trådformede
> molekyler i en spagetti lignende struktur. Når du trækker i et gummi
> materiale deformeres strukturen, men fordi molekylerne er pakket som i en
> væske, ændres energien ikke, men de termiske fluktuationer reduceres, og
> det er hvad der koster energi.

Burde elastikker så ikke blive mærkbart koldere når man hiver i dem?

(eller målbart? men det gør de måske også?)

--
| Christian Iversen | Bunnyrabbits don't have wheels!? |
| chrivers@iversen-net.dk | |


Steen (18-04-2006)
Kommentar
Fra : Steen


Dato : 18-04-06 06:58

Christian Iversen wrote:

> Burde elastikker så ikke blive mærkbart koldere når man hiver i dem?

Nej, omvendt. Men det er rigtig sjovt - prøv det!

Prøv at tage en elastik og holde den med højre og venstre hånd, og anbring
så den midterste del af elastikken mellem dine læber. Du skal ikke holde
fast i elastikken med læberne, den skal bare lige røre. Så kan du tydeligt
mærke, at når du strammer elastikken, bliver den varmere. Hold den strammet,
og pust lidt på den, så den får stuetemperatur igen. Anbring den mellem
læberne igen, og slæk den igen. Så kan du tydeligt mærke at den bliver
koldere.

Pas på den ikke springer - det kan godt gøre ondt

/steen



Henning Makholm (18-04-2006)
Kommentar
Fra : Henning Makholm


Dato : 18-04-06 04:16

Scripsit Christian Iversen <chrivers@iversen-net.dk>
> Carsten Svaneborg wrote:

>> I en elastik er det næsten udelukkende de termiske fluktuationer der
>> betyder noget. Gummi materialer består af polymerer - lange trådformede
>> molekyler i en spagetti lignende struktur. Når du trækker i et gummi
>> materiale deformeres strukturen, men fordi molekylerne er pakket som i en
>> væske, ændres energien ikke, men de termiske fluktuationer reduceres, og
>> det er hvad der koster energi.

> Burde elastikker så ikke blive mærkbart koldere når man hiver i dem?

Nej, omvendt. Når du strækker elastikken, forsvinder der nogen
frihedsgrader for de termiske bevægelser. Energien i de frihedsgrader
kan ikke sådan bare forsvinde, så den fordeler sig i stedet i dem der
er tilbage. Det giver mere energi pr. frihedsgrad og derfor højere
templeratur.

--
Henning Makholm "... not one has been remembered from the time
when the author studied freshman physics. Quite the
contrary: he merely remembers that such and such is true, and to
explain it he invents a demonstration at the moment it is needed."

Søg
Reklame
Statistik
Spørgsmål : 177552
Tips : 31968
Nyheder : 719565
Indlæg : 6408849
Brugere : 218887

Månedens bedste
Årets bedste
Sidste års bedste