Matematik
det fysiske pendul
et fysisk pendul består af en stang (længde = 30cm, masse = 0,80kg), som svinger om sit centrum. et stykke nede af stangen er monteret et bevægeligt masse, ligeledes på 0,80kg. svingningstiden er T=0,83sek. hvor langt fra ophængningspunktet, altså omdrejningsaksen, er massen placeret?
husk ikke at forveksle med længden mellem omdrejningsaksen og massemidtpunktet.
på forhånd tak.
Svar #2
18. december 2007 af JesperJuul (Slettet)
Inertimoment:
I = 1/12*0,8*0,3^2+0,8*x^2
Massemidtpunkt a:
a = 0,80*x/1,6 = 0,5*x
Dette indsættes i T = 2*pi * sqrt(I/(m*g*a)),
som så løses med T=0,83s for x. Det giver dog L=Ø (false på lommeregneren). Nogen der lige kan spotte en fejl, eller er det helt væk, det jeg prøver på?
Svar #3
19. december 2007 af sheaf (Slettet)
Inertimomentet af den roterende masse om pivotpunktet er:
I = ML^2/12 + Mx^2
hvor M er stangens masse, som er lig loddets masse, L stangens længde og x afstanden mellem pivotpunkt og den påspændte masse.
Massemidtpunktet, hvori tyngden på den totale masse 2M virker, ligger i afstanden x/2 fra pivotpunktet.
Impulsmomentsætningen:
Idw/dt = -2Mg*x/2*sin(v) ~ -Mgx*v
for små udsving v. Udtrykket genkendes som bevægelsesligningen for en harmonisk svingning med vinkelhastigheden
w^2 = Mgx/I
Løses denne ligning m.h.t. x med de opgivne størrelser fås ganske rigtigt den tomme mængde.
Ved en enkel udvidelse af ovenstående er det iøvrigt let at udlede det generelle udtryk refereret i #2:
T = 2pi*sqrt(I/(Mgd))
hvor I er inertimomentet af den svingende masse om pivotpunktet og d er afstanden mellem pivotpunktet og den svingende masses massemidtpunkt.
Svar #4
19. december 2007 af JesperJuul (Slettet)
Svar #5
19. december 2007 af JesperJuul (Slettet)
Skriv et svar til: det fysiske pendul
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.
