Aihe: Nostolaite
Lähettäjä: TehO-PuntarI
Keskiviikkona 01.6. 2005 klo 16:27:44

Viesti:
Paljonko tehoa tarvitaan kun nostetaan sorakuorma
600 kg tasaisella nopeudella 10 m korkeuteen 10 s.
Kauha painaa 150 kg ja kauhassa on kuormasta puo-
let jäljellä (valuu tasaisesti pois)kun se on
ylhäällä.
RE: Nostolaite
Lähettäjä:
Keskiviikkona 01.6. 2005 klo 17:47:45

Message:
1,5hv
RE: Nostolaite
Lähettäjä: Matiga&vyziga
Torstaina 02.6. 2005 klo 13:38:53

Message:
Tunnetusti potentiaalienergia E=mgh, missä m massa, g gravitaatiovakio 9.81m/s^2 ja h korkeus. Derivoidaan yhtälö puolittain ajan suhteen (koska energian aikaderivaatta on haluttu teho) ja otetaan huomioon että massa ja korkeus ovat tehtävänannon mukaan ajan funktioita:

D(E) = P = g * D ( m(t)*h(t) )

missä P on teho, m(t) = 750 - t/10 * 300 ja
h(t) = t.

Tulon derivaattasäännön perusteella saadaan helposti laskettua että

P=g*(750 - 60*t).

Tehon yksikkö on tietysti perusyksiköillä (kg, s) watti joten yhtölöstä saadaan semmottii että aluksi kun t=0 vaadittava teho on noin 7400 W ja on lopussa t=10 vain noin 1470 wattia ja laskee välillä lineaarisesti. Maalaisjärjen vastaista tuossa on se, että vaadittava teho tippuu tosiaan noin paljon vaikka kuorma kilogrammoina ei laske puoleenkaan.

RE: Nostolaite
Lähettäjä: Matiga&vyziga
Torstaina 02.6. 2005 klo 15:06:11

Message:
Maalaisjärki oli oikeassa: ei se kyllä noin mene mitä yllä raapustin. Lähtöteho on 7400W mutta lopussa tarvitaan edelleen 4500W.

Siis E=mgh. Potentiaalienergian muutos deltaE(t) kun aikaa kuluu differentiaaliset dt ajanhetkellä t on

deltaE(t) / dt = m(t)*g* deltah(t) / dt

misso deltah(t) on korkeuden muutos differentiaalisessa ajassa dt. deltat pois ja derivaatat tilalle:

E'(t) = m(t) * g * h'(t) = (750-30t) * g * 1 =
= g*(750 - 30*t).

Menikö nyt oikein?

RE: Nostolaite
Lähettäjä: TehO-PuntarI
Torstaina 02.6. 2005 klo 17:24:19

Message:
Laskit siis lopputehon?Jospa integroisit tarvit-
tavan energian ja lasket tehon siitä ?Alku käy
hyvin g*(750-30x).

ps. Tarvittava teho on jo "näkyvillä".SUOMEN-
hevosten tehoissa siis 8 hv. Väkivähvojen englan-
ninhevosten tehoissa siis vähemmän (hp.) :).

TRK-miehet käyttää AINA hevosvoimia !

säkärit rules!
RE: Nostolaite
Lähettäjä: Matiga&Vyziga
Torstaina 02.6. 2005 klo 21:00:46

Message:
Noston alussa korkeudella 0 teho on 7400W ja 10 metrin korkeudella 4500W ja siinä välissä menee lineaarisesti. Keskimääräinen teho on siis (7400W+4500W)/2 = 6320W mikä on noin 8.6 hv. Samoihin heppalukemiin siis pästään.

Energian laskeminen integroimalla ei kannata koska tehoa varten energian lausekkeen kuitenkin joutuu derivoimaan.

Sähkömiehet käyttävät watteja.
RE: Nostolaite
Lähettäjä: TehO-PuntarI
Perjantaina 03.6. 2005 klo 08:48:11

Message:
No, kyll se energia siis lasketaan integroinnilla
eikös joo --teho erikseen sitten--ai, niin
vaihda patterit laskimeen (7400+4500)/2=5950
eli siis 8 hv.Laskemalla energia näet suoraan
miten "tehot" muuttuu--alku /muutos / loppu .

säkärit rules!
RE: Nostolaite
Lähettäjä: Matiga&vyziga
Perjantaina 03.6. 2005 klo 12:00:01

Message:
Joo, siis integroimalla lauseke P(t) = g*(750-30*t) t:n suhteen saadaan tietysti nostoon tarvittava energiamäärä kun t käy nollasta kymppiin. Mutta kun ei tuota energiaa haluttu tehtävänannossa tietää niin riittää ilmoittaa tuo P(t):n lauseke. Keskimääräinen teho ei mielestäni ole tehtävänannon mukainen haluttu vastaus koska nostonopeuden piti olla vakio: noston alkupäässä 8hv ei riitä tuon tehtävänannon mukaiseen nostonopeuteen 1 m/s ja noston loppupäässä kauha liikkuu 8hv:n teholla jo tehtävänannon määrittelemää rivakammin. Siis oleellista on kertoa vaadittu teho ajan (= nostokorkeuden) funktiona.

Laskukoneen virtuaalipatterit on nyt vaihdettu, jos näppylöinnit menis jatkossa oikein.
RE: Nostolaite
Lähettäjä: TehO-PuntarI
Perjantaina 03.6. 2005 klo 12:54:09

Message:
jop, näinhän se on et alus 10 hv tarvitaan,tehon
tarve sitten vähenee kun kuorma kevenee eli 6 hv.

No, fyssää fyssää--samalla alulla g*(750-30x) missä x=h=korkeus saa työhön tarvittavan energian
selville integ. "ylhäältä alas" 10 m--0 m .