Matematik

Matematik!

21. januar 2005 af Liv2004 (Slettet)
Hej!
Når et lod er ophængt i en fjeder og svinger omkring ligevægtsstillingen, kan bevægelsen med god tilnærmelse beskrives som en harmonisk svingning med svingningstid

T=2pi * kvadratrod af (m/k)

Hvor m er massen af loddet plus en tredjedel af fjederens masse. Tallet k er stivhedskonstanten for fjederen.

a) Bestem svingningstid for et lod med masse 1,5kg ophængt i en fjeder med masse 300g og stivhedskonstant 30N/m
b)bestem en forskrift for højden som funktion af tiden hvis amplituden er 40cm og bevægelsen starter i bundstillingen i højden 20cm til t=0.

a)
T=2pi * kvadratrod af (1,6kg / 30N/m) = 1,45

b)

jeg kan godt finde ud af at finde a som bliver 40 og d som bliver 60.

A*sin(bx+c)+d
40*sin(bx+c)+d

men jeg ved ikke helt hvordan jeg skal finde b. er der nogen der ved det.

På forhånd tak. :)


Brugbart svar (3)

Svar #1
22. januar 2005 af michael.padowan.dk (Slettet)

Det er i hvert fald ikke matematik.

Brugbart svar (3)

Svar #2
22. januar 2005 af allan_sim

#1. Så må jeg hellere skrive til forlaget og bede dem om at fjerne afsnittet om harmonisk svingning fra bogen og instruere dem om, at anvendt matematik ikke er matematik.... :-)

#0.
Vi ved, at b er defineret via T=(2*pi)/b, så b=(2*pi)/T.

Hvis grafen for f ikke var forskudt vandret, ville den gå gennem (0,0) til tiden t=0, idet sin(0)=0. Vi skal imidlertid have, at den går gennem (0,20), så vi må kræve, at sin(bt+c)=-1, men idet t=0, reducerer det til, at sin(c)=-1. Denne kan løses ved at kigge på enhedscirklen.

Som kontrol kan jeg afsløre, at jeg har fået følgende resultat (hvis jeg har regnet rigtigt....):

f(x)=40*sin((2/sqrt(3))*t+(3*pi)/2)+60

Svar #3
22. januar 2005 af Liv2004 (Slettet)

Skal man så finde c ved at sige at c=sin^-1(-1)? og foresten ved du hvad man skal sætte T til at være i denne formel b=(2*pi)/T?

endnu en gang tak for hjælpen!!

Brugbart svar (3)

Svar #4
22. januar 2005 af allan_sim

"3. Ja, det er en måde at finde c på - jeg har så lagt 2*pi til for at finde c i intervallet fra 0 til 2*pi, men det er der sådan set ikke noget krav om.

T har du udregnet i punkt a)

Svar #5
22. januar 2005 af Liv2004 (Slettet)

b=2*pi/T=6,283/1,45=4,33

c=sin^-1(-1)=-1,57079

jeg for f(t) til at være:
40*sin(4,33t-1,57079)+60

kan det passe!!

Svar #6
22. januar 2005 af Liv2004 (Slettet)

jeg tænkte lige på om man ikke kunne find c på denne her måde:

-c/b=1/4T
-c=0,25*1,45*4,33
-c=1,569625

og man ganger det med -1 for at for c:
c=-1,569625

Brugbart svar (3)

Svar #7
22. januar 2005 af allan_sim

#5. Jo - og dermed afsløredes en regnefejl i #2, idet 4,33=sqrt(30/1,6).

#6. Hvordan er du kommet frem til den formel? c udtaler sig jo om vandret forskydning af grafen, og har vel derfor ikke noget med b og T at gøre?

Skriv et svar til: Matematik!

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.