10 svar
34 visningar
lb03 är nöjd med hjälpen
lb03 78
Postad: 10 apr 12:12

Fjäderkonstanten när den är som störst

En vikt med massan 200g hänger i en lätt fjäder. Vikten dras rakt ner så att fjädern förlängs ytterligare 6,0 cm. Då vikten släpps kommer den att utföra vertikala svängningar. Man mäter tiden för 40 hela svängningar till 26,7 s.

Har i tidigare uppgift bestämt vinkelhastigheten till 9,4 rad/s.

Detta har jag gjort.

Fjäderskraften är som stort i vändläget, dvs när delta l är 0,06 m. 

F(resultant)=F(fjäderkraft)-mg

F(resultant)=-ky hos en fjäder

-ky=-mw2A (eftersom delta l i detta fall är 0,06 cm som är lika med amplituden)

F(fjäderkraften)=F(resultant)+mg=-mw2A + mg

-0,2 x 9,42 x 0,06 + 0,2 x 9,82 = 0,9 N

MEN svaret är 3 N, vad gör jag för fel?

Dr. G 6653
Postad: 10 apr 12:17

Vilket vändläge är det du har räknat på?

lb03 78
Postad: 10 apr 12:19

Jag tänkte mig vändläget nedanför jämviktsläget.

Dr. G 6653
Postad: 10 apr 12:20

Du får svaret för det andra vändläget. Titta på dina tecken. 

lb03 78
Postad: 10 apr 12:22

Nu förstår jag inte riktigt hur du menar, skulle du kunna förklara mer?

Dr. G 6653
Postad: 10 apr 12:47

Den resulterande kraften är 

mω2Am\omega^2A

riktad åt jämviktsläget (uppåt). 

Tyngdkraften är 

mgmg

riktad nedåt. 

Fjäderkraften är riktad uppåt med storlek 

mω2A+mgm\omega^2A +mg

Fjäderkraft plus tyngdkraft (med tecken) blir då den resulterande kraften, som sig bör. 

Ett tips är att rita figur. 

lb03 78
Postad: 10 apr 12:59

Tusen tack, men jag förstår inte varför du inte använder dig av -mw2A när F(resultant)=-ky? Bortser du från det minustecknet därför att det inte är relevant?

Dr. G 6653
Postad: 10 apr 13:52

Det går att använda tecken. Då blir elongationen A i ena ändläget och -A i det andra. 

Med positiv riktning uppåt blir kraftresultanten i nedre ändläget 

-mω2(-A)=mω2A-m\omega^2(-A)= m\omega^2A

Tyngdkraften är 

-mg-mg

Fjäderkraften F plus tyngdkraften (med tecken) blir resultanten

F+(-mg)=mω2AF + (-mg) = m\omega^2A

lb03 78
Postad: 10 apr 17:25

Tack så jättemycket, jag tror jag förstår det mesta. Finns det någon regel om att elongationen alltid är negativ i nedre vändläget, och positiv i det övre? I min fysikbok står det nämligen att elongationen är positiv när fjädern sträcks ut och negativ när den pressas samman.

Dr. G 6653
Postad: 10 apr 18:33 Redigerad: 10 apr 18:37
lb03 skrev:

 Finns det någon regel om att elongationen alltid är negativ i nedre vändläget, och positiv i det övre? I min fysikbok står det nämligen att elongationen är positiv när fjädern sträcks ut och negativ när den pressas samman.

Nej, man kan alltid själv välja positiv riktning som man vill. 

Vi kan vända på det så att positiv riktning är nedåt. 

Elongationen i nedre vändläget är då A. 

Kraftresultanten i nedre läget är 

-mω2A-m\omega^2A

(d.v.s något negativt, så riktad uppåt)

Tyngdkraften är

mgmg

(positiv, så riktad nedåt)

Fjäderkraften F plus tyngdkraften blir resultanten

F+mg=-mω2AF +mg = -m\omega^2A

(F < 0 betyder då uppåt)

lb03 78
Postad: 10 apr 20:00

Tack så jättemycket för hjälpen!

Svara Avbryt
Close