Fysik

Fjederkonstant - hjælp søges

26. august 2013 af mimok

Et lod med massen 350g er ophængt i en fjeder og udfører harmoniske bevægelser.

Loddets fart ved ligevægtsstillingen er 2,4m/s. Og Amplituden er 4,8cm. (Det maksimale udsving fra ligevægtsstillingen).

Hvordan beregner jeg fjederkonstanten?


Brugbart svar (1)

Svar #1
26. august 2013 af Andersen11

I ligevægtsstillingen er den samlede mekaniske energi lig med den kinetiske energi alene.

Ved maksimalt udsving fra ligevægtsstillingen er den linetiske energi 0, og den samlede mekaniske energi er lig med den potentielle fjederenergi. Benyt at den mekaniske energi er bevaret.


Svar #2
26. august 2013 af mimok

Tak for svar. Jeg er lige tvunget til at vaske op og putte min lille bror, men jeg vender stærkt tilbage, når jeg har svar. 


Brugbart svar (0)

Svar #3
26. august 2013 af Andersen11

#1

linetiske --> kinetiske.


Brugbart svar (1)

Svar #4
26. august 2013 af mathon

                     Epotyderstilling     =     Ekinligevægtstilling

                   (1/2) • k • A2      =      (1/2) • m • v2

                              k • A2      =      m • v2


Svar #5
26. august 2013 af mimok

Tak for hjælpen, men jeg får:

k=(m • v2)/A2

k=(350•10-3kg)(2,4m/s)2/(4,8•10-2m)2=875kg/s2

Det passer vidst ikke, gør det?


Brugbart svar (1)

Svar #6
26. august 2013 af Andersen11

#5

Jo, det er korrekt.


Svar #7
26. august 2013 af mimok

Okay, tak!

Men hvorfor er der den potentielle energi i yderstillingen er lig den kinetiske energi i ligevægtsstillingen. Er det fordi:

Emek=Epotyderstilling+Ekinyderstilling = Epotligevægtsstilling+Ekinligevægtstilling

Hvor den kinesiske energi i yderstillingen er 0, og den potentielle energi i ligevægtsstillingen er 0?


Brugbart svar (1)

Svar #8
26. august 2013 af Andersen11

#7

Det er korrekt, hvor dog kinesisk energi erstattes af kinetisk energi. Den samlede mekaniske energi er konstant.


Svar #9
26. august 2013 af mimok

Hov, det gik lidt for hurtigt på tasterne. Det er selvfølgelig kinetisk energi. 

Den næste opgave er, at beregne hvor meget fjederen er udstrakt, når loddet hænger i hvile (og så gælder Newtons 1. lov). Ved at sige:
Ffjeder=Ft⇒k*y=m*g

har jeg beregner y til 3,9mm, dernæst skal jeg beregne jeg fjederkraften på loddet, når det er i yderstillingen. Er det med hookes lov? Ffjeder=k*y ?


Svar #10
26. august 2013 af mimok

Med Ffjeder=k*y får jeg:

Ffjeder=875N/m*3,9*10−3m=3,4N


Brugbart svar (1)

Svar #11
26. august 2013 af Andersen11

#9, #10

Det ser da fornuftigt ud. Størrelsen af fjederkraften i yderstillingen er også lig i størrelse med tyngdekraften på loddet, dvs

Ft = m·g = 0,35kg · 9,82m/s2 = 3,4N


Brugbart svar (1)

Svar #12
27. august 2013 af mathon

#5

                   k =  875 kg/s2 = 875 (kg·m/s2)/m = 875 N/m


Svar #13
27. august 2013 af mimok

Mange tak for hjælpen!


Svar #14
31. august 2013 af mimok

Hvorfor er den kinesiske energi i yderstillingen lig 0, og den potentielle energi i ligevægtsstillingen lig 0?


Brugbart svar (0)

Svar #15
31. august 2013 af mathon

#14
      …fordi hastigheden i yderstillingen er 0 og fordi der ikker virker nogen fjederkraft i ligevægtsstillingen.


Skriv et svar til: Fjederkonstant - hjælp søges

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.