Fysik
Energibevarelse i harmonisk svingning
02. oktober 2002 af
SP anonym (Slettet)
Jeg har et problem i forbindelse med et fysikøvelse. Øvelsens formål er at vise, at den mekaniske energi er bevaret i en harmonisk svingning. Vi måler på en plasticdunk ophængt i en fjeder. Målingerne sker med en ultralydsmåler og dataopsamlingen foretages af en computer og det må derfor antages at måleusikkerhederne er uden betydning. Alligevel viser det sig, at den mekaniske energi langtfra er konstant, så man må konkludere at der en fejlkilde af en art... Men hvilken??? Vores lærer har givet op ;)
Svar #1
02. oktober 2002 af SP anonym (Slettet)
Du siger, I måler på en plasticdunk ophængt i en fjeder? Nu ved jeg naturligvis ikke, hvor stor denne plasticdunk er, men intuitivt er ikke-lineære fænomener af langt større betydning, end hvis man anvender f.eks. et lod til forsøget. Jeg mindes at have lavet det samme i min gymnasietid, og her var resultaterne, indenfor målesikkerheden, ganske udmærkede.
Fjederens bevægelse foregår jo i tre dimensioner og heraf følger tilsvarende 3d bevægelse for det ophængte objekt. For små objekter (idealiserende, partikler) er dette af mindre betydning, for her vil tyngdekraftens påvirkning altid være langs samme akse, som fjederbevægelsen (op og ned). For objekter med udstrækning er sagen dog en anden - hvis vi først har en mindre afvigelse fra 1d-bevægelsen, vil vi opleve et kraftmoment på objektet m.h.t. "aksen" i fastgøringspunktet. Resultatet er rotationsenergi, hvor ikke-lineære fænomener ofte vil forstærke denne - under alle omstændigheder, dette tager energi fra systemet og kan være skyld i manglende energibevarelse. For at få syn for sagen, så prøv eksperimentet hvor du giver fjederen et lille "puf" fra siden - hvad sker dér?
vh,
Anders
Fjederens bevægelse foregår jo i tre dimensioner og heraf følger tilsvarende 3d bevægelse for det ophængte objekt. For små objekter (idealiserende, partikler) er dette af mindre betydning, for her vil tyngdekraftens påvirkning altid være langs samme akse, som fjederbevægelsen (op og ned). For objekter med udstrækning er sagen dog en anden - hvis vi først har en mindre afvigelse fra 1d-bevægelsen, vil vi opleve et kraftmoment på objektet m.h.t. "aksen" i fastgøringspunktet. Resultatet er rotationsenergi, hvor ikke-lineære fænomener ofte vil forstærke denne - under alle omstændigheder, dette tager energi fra systemet og kan være skyld i manglende energibevarelse. For at få syn for sagen, så prøv eksperimentet hvor du giver fjederen et lille "puf" fra siden - hvad sker dér?
vh,
Anders
Skriv et svar til: Energibevarelse i harmonisk svingning
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.