617    34    0  

Å fylle en lekk bøtte

 5,111     Sørnorge     0
Jeg prøver å friske opp litt mattekunnskaper, og kom over en snedig problemstilling som jeg ikke finner løsning på.

Man har en bøtte som skal fylles med vann. (Den starter som tom.) Bøtta har sylindrisk form med grunnflate G [dm^2]. Bøtta fylles med en vannslange hvor det konstant renner L [liter/time]. I bunnen av bøtta er et hull hvor vannet renner ut med en hastighet (u) som er proporsjonal med vannhøyden i bøtta.

Oppgaven er: Finn en funksjon som viser vannhøyden (h [dm]) i bøtta som funksjon av tiden (t) fra fylling starter.

Noen som har forslag til løsning?

   #1
 1,062     Lindesnes     0
Hæææ, er da vell ingen som er kompetente til å regen ut slike regnestykker på en lørdag ;D ;D
Signatur
   #2
 970     0
Det er vel eit godt pedagogisk prinsipp å ikkje gje heile løysinga....

Du må setje opp ein balanse:  (endra masse i bøtta) = massestraum inn - massestraum ut

masse= tettleik * volum, og med konstant tettleik (rho) kan rho strykast i alle ledda.

Leddet til venstre inneheld ein derivert av høgda h; massestraum inn er konstant og
massestraumen ut må du uttrykke som funksjon av h.

Du får ei differensiallikning som du må løyse.

... jaudå, support81.... nokon gjer det.  ;D
   #3
 1,062     Lindesnes     0
Stike så gale da mann :o
Nå fikk jeg jo nesten vondt i hodet av bare å lese dette her og det er garrantert ikke øla eller jægeren som skal ha skylda ;D ;D
Signatur
  (trådstarter)
   #4
 5,111     Sørnorge     0
Mange blir mer kompetente (på det meste) til mer lørdag det blir!

Noe slikt har jeg tenkt, men jeg føler ikke at det er riktig. (Jeg har ingen fasit på oppgaven.)
vannhøyde tilført: Integrer(L/G) med hensyn på t => hi=L*t/G
vannhøyde lekket: Integret(u/G) med hensyn på t => hu=u*t/G
h = hi - hu = L*t/G - u*t/G = (L-u)*t/G
  (trådstarter)
   #6
 5,111     Sørnorge     0
Men selv om jeg setter inn u=k*h før integrering, kommer jeg frem til det samme som om jeg setter inn u=k*h etter integrering. Kanskje det er her jeg bommer? At u ikke er k*h?
   #7
 970     0
... forsiktig med den u-en; trur du har brukt u til to ting (hu = h ut ?)

Nei, det er rett at u=k*h der k er ein konstant.  Men h=h(t),
og feilen er at du har sett h utanfor integrasjonen, som om h var ein konstant.

Det er lurt å setje opp heile diff-likninga før du integrerer;
trur ikkje det fører fram å integrere kvart ledd for seg (kan hende eg overser noko....).

  (trådstarter)
   #8
 5,111     Sørnorge     0
hu er h-ut og hi er h-inn, ja. Og h er det faktiske høyden.

Jeg havner i en 0=1 -type oppstilling!
   #9
 970     0
Balansen vert sånn: dh/dt= L/G - kh/G
For å spare skrivearbeid kan du definere B=L/G og D=k/G;  altså dh/dt=B-Dh

Denne likninga ordnar du til dh/(B-Dh) = dt; som kan integrerast på begge sider.
   #10
 4,110     Akershus (Follo)     0

Noen som har forslag til løsning?


Ja du er IT konsulent ja....

Vi litt mer praktisk anlagte ville spandert 5 minutter på å tette hullet og bare tatt tiden på å fylle bøtta!  ;D

I sommer har jeg gjort det enda enklere. Bare satt ut flere bøtter om kvelden. Neste morgen er de fulle.
Signatur