15 svar
69 visningar
Mussen är nöjd med hjälpen
Mussen 201
Postad: 9 aug 2023 11:41 Redigerad: 9 aug 2023 12:24

Harmonisk svängning

En partikel med massan 350 g utför en harmonisk svängning med amplituden 0,15 m kring ett
jämviktsläge. Svängningstiden är 1,5 s.

a) Hur stor är den resulterande kraften på partikeln i det ögonblick då avståndet från
jämviktsläget är 0,10 m? Ledtråd: Derivera elongationen för att få hastigheten. Derivera
hastigheten för att få accelerationen.

b) Hur stor är fjäderkraften i samma ögonblick?

Hej! Jag har löst denna uppgift, men jag undrar en grej. Den resulterande kraften är givetvis riktad mot jämviktsläget, MEN tycker ni inte att frågan saknar information? Alltså är partikeln 0,10 m över eller under jämviktsläget? Spelar den informationen inte en stor roll? Alltså fjäderkraften är olika i de två olika situationerna, och resulterande kraften har olika riktning, en upp en ner...

Eller överkompletterar jag det?

Tack på förhand!

Pieter Kuiper Online 7168
Postad: 9 aug 2023 12:19 Redigerad: 9 aug 2023 12:21
Mussen skrev:

Alltså är partikeln 0,10 m över eller under jämviktsläget? Spelar den informationen inte en stor roll?  

Nej.

Du kan också betrakta rörelsen som horisontell (det står inget om att massan "hänger").

(Och detta är inte vad som kallas centralrörelse.)

Mussen 201
Postad: 9 aug 2023 12:24

Men det står att det är en fjäder? 

(oops)

D4NIEL 2566
Postad: 9 aug 2023 12:46

Du kan se om facit tänkt sig en horisontell eller vertikal rörelse genom att jämföra svaret på b) och c)

Mussen 201
Postad: 9 aug 2023 12:49

Jag har inte facit, vaddå c)?

D4NIEL 2566
Postad: 9 aug 2023 13:22 Redigerad: 9 aug 2023 13:23

Förlåt, a) och b).

På a) har de tänkt sig den resulterande kraften som ges av Newtons andra lag.  Om det är en horisontell rörelse eller om gravitation saknas är svaren på a) och b) identiska.

Om det däremot är en vertikal rörelse i ett gravitationsfält skiljer sig svaren åt eftersom du måste dra bort eller lägga till tyngdkraften beroende på i vilket läge partikeln befinner sig som du själv påpekar. Då ska fjäderkraft + tyngdkraft = resulterande kraft och tyngdkraften verkar antingen mot- eller från jämviktsläget beroende på om vikten befinner sig över eller under jämviktsläget.

Mussen 201
Postad: 9 aug 2023 13:24

Ja jag förstår det men min fråga är ju vilket är fallet?

Kan man avgöra vilken slags rörelse det är från frågan eller går det inte eftersom det saknas information?

D4NIEL 2566
Postad: 9 aug 2023 13:30 Redigerad: 9 aug 2023 13:32

Det saknas information.

T.ex. vad det är för fjäder som plötsligt dyker upp i b) uppgiften och hur man tänkt sig att systemet ser ut samt vilket läge man pratar om. Men att det finns en a) och en b) uppgift som eventuellt särskiljer återförande kraft och fjäderkraft antyder kanske att man tänkt sig partikel som hänger i en fjäder. Det är åtminstone någon fjäder inblandad på något sätt.

Kanske finns det en bild till uppgiften?

Mussen 201
Postad: 9 aug 2023 13:40

Det finns inte någon bild 

Från b) uppgiften kan man (kanske) förstå att fjäderkraften inte har samma storlek som den resulterande kraften (varför annars frågar man om den?). Dessutom kan man från b) uppgiften förstå att det finns en fjäder. 

Det verkar alltså handla om en vertikal rörelse men det är inte 100% tydligt att det gör det tycker jag... 

D4NIEL 2566
Postad: 9 aug 2023 13:50 Redigerad: 9 aug 2023 13:52

Vill man göra det lätt för sig skriver man att man antar att rörelsen är horisontell och svarar att den resulterande (återförande) kraften och fjäderkraften är samma sak.

Vill man vara grundlig visar man även vad som händer om man istället har en vikt som hänger i en fjäder och räknar ut vad fjäderkraften blir i de två möjliga lägena (över- och under).

Är man lat frågar man läraren vad uppgiften handlar om, gärna med syrliga formuleringar som antyder vad man tycker om ogenomtänkta uppgifter.

Mussen 201
Postad: 9 aug 2023 14:09 Redigerad: 9 aug 2023 14:11

Hahahahah :))) 

Det blir ju 3 olika svar

Ett svar för om det handlar om en vertikal rörelse och partikeln befinner sig över jämviktsläget
Ett svar för om det handlar om en vertikal rörelse och partikeln befinner sig under  jämviktsläget
Och sen ett svar för om det handlar om en horistontell rörelse :)))


Är man lat frågar man läraren vad uppgiften handlar om, gärna med syrliga formuleringar som antyder vad man tycker om ogenomtänkta uppgifter.

Och detta gör man inte om man vill få ett A :)))))))))) 

Mussen 201
Postad: 9 aug 2023 14:35

@D4niel

Om en partikel med en massa utför en harmonisk svängning på en fjäder, borde det inte betyda att fjädern hängs vertikalt? En massa utför ju harmonisk svängning med hjälp av sin tyngdkraft... Och tyngdkraften verkar i vertikalt såklart?? 

Laguna Online 28648
Postad: 9 aug 2023 14:37

Det går bra om fjädern är horisontell också, om friktionen mot underlaget är liten.

Ute i rymden skulle det också fungera.

Mussen 201
Postad: 9 aug 2023 14:40

hur kan en massa utföra harmonisk svängning av sig själv horisontellt utan tyngdacceleration? 

D4NIEL 2566
Postad: 9 aug 2023 14:43

Se t.ex. den här youtubevideon för en illustration

https://youtu.be/gZ_KnZHCn4M?t=30

Mussen 201
Postad: 9 aug 2023 14:59

Jahaaa, då fattar jag. 

Så det är fortfarande 3 lösningar till frågan :)

Svara Avbryt
Close