Matematik

Den mekaniske impedans

02. februar 2025 af DoctorManhatten - Niveau: A-niveau

Hej

Hvordan finder jeg den mekaniske impedans ved hjælp af følgende formler?

F = Fo*ei*ω*t = m*x'' + r*x' + k*x

F = v*Zm

Her er hvad jeg selv har gjort:

Jeg starter med at dividere alle leddene med m på begge sider af lighedstegnet.

(Fo*ei*ω*t)/(m) = (m*x'')/(m)+(r*x')/(m)+(k*x)/(m)

Derefter erstatter jeg (r)/(m) = γ og jeg erstatter (k)/(m) = (ωo)2

Dermed får jeg følgende 

(Fo*ei*ω*t)/(m) = x'' + γ*x' + (ωo)2*x

a = 1

b = γ

c = (ωo)2

= (-γ±squart(γ2-4*1*(ωo)2))/(2*1)

Hvis diskriminanten er negativ så er der tale om fænomenet underdamping

γ2<4*1*(ωo)2

= (-γ±squart(-4*1*(ωo)22))/(2*1)⇒(-γ±squart(-1*(4*1*(ωo)22)))/(2*1)⇒

(-γ±squart(-1)*squart(4*(ωo)22))/(2)⇒(-γ±i*squart(4*(ωo)22))/(2)⇒

(-γ±i*squart(4)*squart((ωo)2-(1/4)*γ2))/(2)⇒(-γ±i*2*squart((ωo)2-(1/4)*γ2))/(2)⇒

(-(1/2)*γ±i*squart((ωo)2-(1/4)*γ2))

Disse 2 rødder som jeg har fundet lægger jeg sammen og dermed får jeg følgende

(-(1/2)*γ+i*squart((ωo)2-(1/4)*γ2))+(-(1/2)*γ-i*squart((ωo)2-(1/4)*γ2)) = -(1/2)*γ - (1/2)*γ = -γ

Dermed har jeg den partikulære løsning

xp(t) = K*e

Til sidst finder jeg K ved at differentiere disse 2 ligninger.

Ligning nr. 1 differentieres kun 1 gang

(xp)' = γ*K*e

d/dγ = -γ2*K*e

Ligning nr. 2 differentieres 2 gange

(xp)'' = 1*K*e

d/dγ = -γ*K*e

d/dy = γ2*K*e

Ligning nr. 3 differentieres ikke

(xp) = (ωo)2*K*e

(-γ2*K+γ2*K+(ωo)2*K)*e = (ωo)2*K*e

o)2*K*e = e

K = (1/(ωo)2)

Dermed 

= (1/(ωo)2)*e

Hvad gør jeg herefter for at finde kraften for den mekaniske impedans???

Sætter jeg disse 2 udtryk ligmed hinanden?

Fo*ei*ω*t =(1/(ωo)2)*e


Skriv et svar til: Den mekaniske impedans

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.