Fysik

Harmoniske svingninger

30. november 2015 af Phoenix4 - Niveau: A-niveau

Hej håber I kan hjælpe med nedenstående :)

Et lod med massen 350 g er ophængt i en fjeder og udfører en harmonisk bevægelse. Loddets fart er 2,4 m/s, når det passerer ligevægtsstillingen og dets maksimale udsving fra ligevægtsstillingen er 4,8 cm.

a) Beregn fjederkonstanten.
b) Hvor meget bliver fjederen strakt, når loddet hænges op i fjederen?
c) Beregn størrelsen af fjederkraften på loddet, når det befinder sig i yderstillingen.
d) Beregn størrelsen af den samlede kraft på loddet, når det befinder sig i yderstillingen.

Brugbart svar (0)

Svar #1
30. november 2015 af peter lind

a) Brug energibevarelse

b) Brug Hooks lov + at den totale kraft på loddet er 0, når den hænger stille

c) Brug Hooks lov

d) fjederkraft+tyngdekraft

Svar #2
30. november 2015 af Phoenix4

Tak men kan du vise mig beregningerne for jeg får hele tiden noget der ser meget mærkeligt ud.

Brugbart svar (0)

Svar #3
30. november 2015 af peter lind

Hvorfor mener du det er mærkeligt ? Hvad har du gjort og fundet ved spørgsmål a ?

Svar #4
30. november 2015 af Phoenix4

a) solve(0.5*k*(0.048*_m)^(2)=1.008*_J,k) hvor k= 875 kg/s^2

1.008 J er Ekin

Er k da ikke for stort?

Brugbart svar (0)

Svar #5
30. november 2015 af peter lind

Det er din energi, der er for stor. Du har glemt at omregne de 350 g til kg

Svar #6
30. november 2015 af Phoenix4

jwg har omregnet massen til kg men jeg får stadig

0.5*0.35*_kg*(2.4*((_m)/(_s)))^(2) = 1.008 J

Brugbart svar (0)

Svar #7
30. november 2015 af peter lind

Undskyld jeg læste . i tallet som tusindadskiller. Så må du bare acceptere at at så stor er k

Brugbart svar (0)

Svar #8
30. november 2015 af mathon

a)
$k=m\cdot \left ( \frac{v}{A} \right )^2=(0{,}350\; kg)\cdot \left ( \frac{2{,}4\; \tfrac{m}{s}}{0{,}048\; m} \right )^2$

Svar #9
30. november 2015 af Phoenix4

Hvorfor kan man regne k sådan som du har skrevet?

Vil du også lige vise hvordan man beregner b? for jeg får hele tiden nul.

Brugbart svar (0)

Svar #10
30. november 2015 af peter lind

Fjederkraften og tyngdekraften må være lige store og modsat rettede, da den totale kraft på loddet er 0, når den hænger stille altså m*g = k*x

Brugbart svar (0)

Svar #11
30. november 2015 af mathon

I en yderstilling
er loddets
$E_{pot}=\frac{1}{2}kA^2$
I ligevægtsstilling
er loddets
$E_{kin}=\frac{1}{2}m{v_{midt}}^2$

Grundet energibevarelse er energien i en yderstilling lig med energien i ligevægtsstillingen:

$\frac{1}{2}kA^2=\frac{1}{2}m{v_{midt}}^2$

$kA^2=m{v_{midt}}^2$

$k=m\frac{{v_{midt}}^2}{A^2}$

$k=m\left (\frac{{v_{midt}}}{A} \right )^2$

Svar #12
30. november 2015 af Phoenix4

Når ok på den måde. Et spørgsmål mere mht. d) Beregn størrelsen af den samlede kraft på loddet, når det befinder sig i yderstillingen.

Skal man så lægge tyngdekraftten som man har beregnet sammen med fjederkraften: Fjeder +Ft= 3.4326 N + 3.4323 N

eller

er den bare nul da de to er lige store og modsatrettet og derfor går ud med hinanden?

Brugbart svar (0)

Svar #13
01. december 2015 af mathon

I begge yderstillinger er
den resulterende kraft
$F_{res}=F_{tyngdekraft}+F_{fjederkraft}$
med positiv retning opefter.

Skriv et svar til: Harmoniske svingninger

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.