Fysik

HELP!!!

12. december 2008 af lasse_lasse (Slettet)

Hej jeg håber nogen kan hjælpe mig med følgende:

Et lod med massen 12 g hænger i en masseløs fjeder, med ukendt fjederkonstant. Loddet trækkes 10 cm ud fra nulpunktet (ligevægtsstillingen) og slippes. Uret startes i det loddet passerer ligevægtsstillingen.

1. angiv stedfunktionen som funktion af tiden 

2. bestem den maksimale hastighed. i hvilken position antages den?

3 bestem svingningstiden 

nogen der måske ved hvorn man gør?


Brugbart svar (0)

Svar #1
12. december 2008 af Jerslev (Slettet)

#0: Benyt Hookes lov.


Svar #2
12. december 2008 af lasse_lasse (Slettet)

Ville det så være korrekt sådan: y'' = -k/10*y og da jeg samtidig også kender y(0)=0 og y ' (0)=10, kan jeg derefter lave en desolve( på tii? problemet er bare at jeg ikke kan få den til at spytte k ud.  jeg skriver det sådan ind på ti interactive:

desolve(y''= -(k)/(10) *y and y(0)=0 and y'(0)=10, x, y)

og får:

y = (10 * sin(kvadratrod(-0,1*k)*x))/kvadratrod(-0,1*k)

hvordan kan jeg så finde k?


Svar #3
12. december 2008 af lasse_lasse (Slettet)

Hov ved mit første indlæg skal der stå 10 g ikke 12 g :P


Svar #4
13. december 2008 af lasse_lasse (Slettet)

Jeg har måske fundet ud af det. kan det passe at da fjederen jo hænger, da vil legemet være påvirket af

en tyngdekraft, og derfor kan vi finde F, ved F=m*g=0,01 kg*9,82 m/s^2=. og her kan vi benytte hookes

lov til at finde k: F/x = - k = 0,0982 N/0,1 m = -0,982 N/m. jeg kan så opstille følgende:

desolve(y''= -(-0,982)/(10) *y and y(0)=0 and y'(0)=10, x, y) hvilket giver:

y=.010091*sinh(9.90959*x)

lyder det fornuftigt nok?


Brugbart svar (0)

Svar #5
13. december 2008 af Arctan (Slettet)

Fra Hookes lov har vi, at F = k·A ⇔ k = F/A = m·g/A.

Svingningen kan beskrives ved en simpel harmonisk bevægelse. For en bevægelse, hvor y(0) = 0, kan vi skrive:

     y(t) = A·sin(ωt)

Lad nu A = 0.10 m og ω = √(k/m) = √((m·g/A)/m) = √(g/A) = √((9.82 m/s2)/(10 cm)) = 9.91 s-1, så: 

     y(t) = 0.1 · sin(9.91·t)


Svar #6
13. december 2008 af lasse_lasse (Slettet)

Ahhh tak :D har du nogen ide til hvordan man løser spørgsmål 2 og 3 så? svingningstiden er vel bare

T=2*pi*√(k/m)


Brugbart svar (0)

Svar #7
13. december 2008 af Arctan (Slettet)

Ad b)

Løsning I) Den maksimale hastighed er når y'(t) = 0.

y(t) = 0.1 · sin(9.91·t)

⇒ y'(t) = 0.991 · cos(9.91·t)

Den maksimale hastighed er altså 0.991 m/s.

Løsning II) Vi regner med energibevarelse, så /\Epot + /\Ekin = 0. I ligevægtsstillingen er al energi kinetisk og i yderpunkterne er al energi potentiel. Da energien er bevaret har vi, at:

(1/2)·m·v2 = (1/2)·k·A2

⇒ v = √(k·A2/m)

       = √((m·g/A))·A2/m) = √(g·A) = √(9.82 m/s2 · 0.1 m) = 0.991 m/s.

Ad c)

Ja, T = 2·pi·√(m/k)


Svar #8
13. december 2008 af lasse_lasse (Slettet)

tusind tak :D


Svar #9
13. december 2008 af lasse_lasse (Slettet)

Når jeg skal finde til hvilken position, skal jeg da bare, sætte 0,991=y ' (t) og finde t, for derefter at indsætte det i y(t)?


Skriv et svar til: HELP!!!

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.