Bestäm ett samband mellan svängninstiden och övriga variabler med variabelanalys
Hej! Jag försöker lösa denna uppgift men förstår inte hur jag ska göra.
Jag har tagit fram en variabellista:
Tyngdaccelerationen g - dim: LT2
Snörlängden s - dim: L
Jag går sedan vidare till dimensionsanlysen för att därefter kunna göra pi-grupperna:
Dimension | L | T |
g | 1 | -2 |
s | 1 | 0 |
Jag ser att jag kan få bort L genom att dividera s med g.
Dimension | L | T |
g/s | 0 | -2 |
Dock förstår jag inte hur jag ska få bort tiden?
Tack på förhand!
Kraft, inte acceleration.
Eller kanske tvärtom: Det är nog accelerationen du vill utgå från där du skrev kraft.
ah tack! Jag förstår dock inte hur jag ska ta mig vidare?:(
Du kan såklart inte kombinera L och LT2 till något dimensionslöst,
men det är ju T du vill komma fram till.
Brukar man inte titta på en produkt av typen
Tasbgcmd?
TaLbLcT-2cMd. Om det skall bli dimensionslöst så har vi
a - 2c = 0
b + c = 0
d = 0.
Vi kan välja tex välja a = 1. Då blir c = 1/2 och b = -1/2.
Sedan bör man nog ta med maximala utslagsvinkeln vmax som en variabel också. Den är redan dimensionslös, så inga fler beräkningar krävs.
Så vi borde få ett samband på formen
f(T(g/s)1/2, vmax) = 0.
Eller om vi ser detta som ett implicit uttryck för den första variabeln i termer av den andra
T = (s/g)1/2h(vmax).
Där h är en funktion som får bestämmas genom experiment.
ah okej! Jag tog inte med massan eftersom det stod att den var försummbar men det var nog bara tråden de menade alltså. då tror jag att jag förstår tack!
I facti har de dock inte med vmax. hur kan man då göra för att ta fram funktionen och sedan skriva den som ett implicit uttryck? Så här ser facit ut:
Det är ett specialfall av min formel där man antar att h(vmax) = konstant.
Det gäller approximativt då vmax är litet. Men för större vinklar så måste man vara mer generell.
Om man inte tar med vmax alls så får man att
f(T(g/s)1/2) = 0. Dvs T(g/s)1/2 skall vara att nollställe till f(x). Kalla nollstället k och vi får
T = (s/g)-1/2k.
Wikipedia har en bra artikel om detta. Just vårat fall tas upp som ett exempel.