Fysik

Fjederkonstant

23. juli 2020 af Thifo1507 - Niveau: A-niveau

Hej, jeg har en opgave, som jeg har lidt problemer med at løse. Jeg får nemlig hele tiden forkert resultat. Kan i mon se hvad fejlen er? Jeg kan slet ikke finde fejl. Har jeg mon brugt forkert formel?

Vedhæftet fil: Skærmbillede 2020-07-23 kl. 21.13.03.png

Svar #1
23. juli 2020 af Thifo1507

Opgaven er som vist på filen

Vedhæftet fil:Skærmbillede 2020-07-23 kl. 21.21.08.png

Brugbart svar (0)

Svar #2
23. juli 2020 af Eksperimentalfysikeren

Du har ikke skrevet, hvad resultatet skulle være.

Du skal passe på med enheder. Du har benyttet SI-enheder indtil du når fjederkonstanten, hvor du benyttet cm. Det kan give problemer senere i opgaven.

Svar #3
23. juli 2020 af Thifo1507

Ups, sorry. Resultat skulle gerne være 45.5 m^-1

Brugbart svar (0)

Svar #4
23. juli 2020 af Eksperimentalfysikeren

En kraftkonstant kan ikke være 45,5m^-1. Enheden er forkert. Det er kraft pr meter, ikke bare pr meter.

Svar #5
23. juli 2020 af Thifo1507

Hov, så forkert. Det er 45,5 Nm^-1

Brugbart svar (0)

Svar #6
23. juli 2020 af Eksperimentalfysikeren

Jeg har lige opdaget en fejl. Du skal ikke dividere med fjederens længde, men med dens forlængelse.

Svar #7
23. juli 2020 af Thifo1507

Det er stadigvæk forkert

Brugbart svar (1)

Svar #8
23. juli 2020 af Eksperimentalfysikeren

Jeg har regnet det igennem og fået 45,5N/m.

Jeg har sammenlignet med dine udregninger. De stemmer indtil det sidste trin: k=...

Brugbart svar (1)

Svar #9
23. juli 2020 af Eksperimentalfysikeren

Jeg har regnet det igennem og fået 45,5N/m.

Jeg har sammenlignet med dine udregninger. De stemmer indtil det sidste trin: k=...

Brugbart svar (0)

Svar #10
24. juli 2020 af mathon

$\small \begin{array}{llllll} \textup{endvidere}\\& \begin{array}{llllll} \textup{harmonisk svingning:}&y=A\cdot \sin\left ( \sqrt{\frac{k}{m}}\cdot t+\varphi_0 \right )\\\\ \textup{hastighed:}&v=\frac{\mathrm{d} y}{\mathrm{d} t}=A\cdot \sqrt{\frac{k}{m}}\cdot \cos\left ( \sqrt{\frac{k}{m}}\cdot t+\varphi_0 \right ) \end{array}\\\\ \textup{og dermed}\\& \begin{array}{llllll} \textup{begyndelsesv\ae rdierne:}&y_0=A\cdot \sin\left ( \varphi_0 \right )\Leftrightarrow\sin\left ( \varphi_0 \right )=\frac{y_0}{A}\\\\& v_0=A\cdot \sqrt{\frac{k}{m}}\cdot \cos\left ( \varphi_0 \right )\Leftrightarrow \cos\left ( \varphi_0 \right )=\frac{v_0}{A\cdot \sqrt{\frac{k}{m}}}\\\\& \tan\left ( \varphi_0 \right )=\frac{\frac{y_0}{A}}{\frac{v_0}{A\cdot \sqrt{\frac{k}{m}}}}=\frac{y_0}{v_0}\cdot \sqrt{\frac{k}{m}}\\\\& \varphi_0=\tan^{-1}\left ( \frac{y_0}{v_0}\cdot \sqrt{\frac{k}{m}} \right )\\\\&A=\frac{y_0}{\sin\left ( \varphi_0 \right )} \end{array} \end{array}$

Brugbart svar (0)

Svar #11
24. juli 2020 af mathon

Brugbart svar (0)

Svar #12
24. juli 2020 af mathon

I #10 er koordinatsystemet anbragt med origo i ligevægtspunktet dvs hvor fjederlængden er 14.5 cm
og y-aksen er parallel med udsvingene.

Brugbart svar (0)

Svar #13
24. juli 2020 af mathon

$\small \small \begin{array}{lllll}b)\\& \textup{svingningstiden opfylder:}&\frac{2\pi}{T}= \sqrt{\frac{k}{m}}\\\\&& T=2\pi\cdot \sqrt{\frac{m}{k}}=2\pi\cdot\sqrt{\frac{0.102\; kg}{45.5291\; \frac{kg}{s^2}}}\\\\&& T=0.30\;s \end{array}$

Svar #14
24. juli 2020 af Thifo1507

Tusind tak for hjælpen, men jeg kan stadigvæk ikke få opgave a til at passe

Brugbart svar (0)

Svar #15
24. juli 2020 af mathon

$\small \small \small \begin{array}{lllll}a)\\& \textup{fjederkonstanten opfylder:}& F_{\textup{fjeder}}=m\cdot g=k\cdot \left | \Delta y \right |\\\\&& (0.102\;kg)\cdot \left ( 9.82\;\frac{N}{kg} \right )=k\cdot \left | \Delta y \right |\\\\&& 1.00164\;N=k\cdot \left ((0.145\;m)-(0.123\;m) \right )\\\\&& 1.00164\;N=k\cdot (0.022\;m)\\\\&& k=\frac{1.00164\;N}{0.022\;m}=45.5291\; \frac{N}{m} \end{array}$

Brugbart svar (0)

Svar #16
24. juli 2020 af mathon

$\small \small \begin{array}{lllll}c)\\& \textup{Energiforhold:}&E=E_{pot}+E_{kin}=\frac{1}{2}\cdot k\cdot A^2\\\\&& A=\sqrt{\frac{2E}{k}}\\\\& \textup{I begyndelses-}\\& \textup{\o jeblikket:}&E=0+\frac{1}{2}\cdot m\cdot {v_0}^2=\frac{1}{2}\cdot \left ( 0.102\;kg \right )\cdot (1.3\; \frac{m}{s})^2=0.08619\;J\\\\& \textup{I \o verste stilling:}&E=0.08619\;J+0\\\\& \textup{Amplitude:}&A=\sqrt{\frac{2\cdot (0.08619\;N\cdot m)}{45.5291\; \frac{N}{m}}}\\\\&& A=0.06615\;m\\\\&& A=6.62\;cm \end{array}$

Skriv et svar til: Fjederkonstant

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.