Fjäderkraft

Satt först och tänkte att kraften i a) är resultatet av fjäderkraften och tyngdkraften, men så tänker jag att jag ju borde kunna få fram fjäderkonstanten med formeln $\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}$ vilket ger $k=\hspace{0.17em}{\omega }^{2}m\approx 4,2^2*0,35\approx 6,14$

Så när fjädern är i jämviktsläge så är kx = mg. Eftersom jag nu vet k, kan jag räkna ut x, alltså hur mycket fjädern dragits ut av viktens tyngd, och det läget där vikten skulle hänga stilla om man stannade svängningen. x = 0,56 m

När avståndet från detta läge är 0,1 m så är ju x antingen 0,46 eller 0,66 m, och jag får två olika krafter. Ska det vara så, eller är jag ute och cyklar? Känner att det börjar vara lite för sent för fysik nu, så tror hjärnan är lite trött.

Jo precis, men det spelar egentligen ingen roll eftersom de vill ha storleken och inte riktningen. Du kan alltså tänka att den är antingen ovanför eller nedanför jämviktsläget och sedan ta absolutbeloppet av svaret.

Teraeagle skrev:

Jo precis, men det spelar egentligen ingen roll eftersom de vill ha storleken och inte riktningen. Du kan alltså tänka att den är antingen ovanför eller nedanför jämviktsläget och sedan ta absolutbeloppet av svaret.

 Vad skulle du säga att fjäderkraften är om vikten hänger i vila i jämviktsläget? Och hur vet ni att det handlar om ovanför/under och inte till vänster / höger?

Visserligen är jag inte Teraeagle, men "0" respektive "chansning" alternativt "tänkte inte på det".

Fjäderkraft ska vi nog inte tolka som att en tyngd hänger i en fjäder. Utan här ska vi tänka oss något som svänger fram och tillbaka i ett tyngdlöst tillstånd.

Om vi tänker $F=m·a$ så är accelerationen störst vid ändlägena och noll vid jämviktsläget.Den s.k. ”fjäderkraften” har exakt samma storlek i varje ögonblick, men motsatt riktning.

Det är på det sättet man kontrollerar vikten på astronauter uppe i rymdstationer. De får sitta i en vagga med starka fjädrar och då kan man beräkna deras vikt om man ger vaggan en knuff och se hur stor amplituden blir.

Här kommer en bild på en vägning i rymden.

ConnyN skrev:

Fjäderkraft ska vi nog inte tolka som att en tyngd hänger i en fjäder.
 

Fjäderkraften är alltid definierad som fjäderkonstanten gånger avvikelsen från fjäderns obelastade längd

$F_{fj}=-k(x-L)\hat{x}$

Vi tolkar det inte på något annat sätt. Någonsin.

Det du pratar om är den resulterande kraften på massan. Den kan vara samma som fjäderkraften, men den behöver inte vara det.

Utan här ska vi tänka oss något som svänger fram och tillbaka i ett tyngdlöst tillstånd.

Vi behöver inte åka upp i rymden, med ett någorlunda friktionsfritt underlag ger ett horisontellt fjädersystem samma resultat på jorden.

Om systemet däremot är vertikalt är fjäderkraften störst i nedre vändläget.

TS har alltså rätt i att det kan bli två olika krafter fjäderkrafter. Det beror helt på om man tänker sig att systemet är horisontellt eller vertikalt.

Det är viktigt att skilja på den återförande kraften (resulterande kraften, det är den kraften du kallar "fjäderkraft") och fjäderkraften. Se denna tråd för en utvikning om en hängande vikt:

https://www.pluggakuten.se/trad/fjader-konstant/

OK jag har tydligen mycket att lära :-)

Jag fick för mig att svaret på b) var samma som för svaret i a)

Sorry

Ja, men grejen är ju att svaret på a) och b) faktiskt kan vara samma. Men för att vi ska kunna svara på frågan måste vi veta om det är en horisontell eller en vertikal uppställning.

Guggle skrev:

ConnyN skrev:

Fjäderkraft ska vi nog inte tolka som att en tyngd hänger i en fjäder.
 

Fjäderkraften är alltid definierad som fjäderkonstanten gånger avvikelsen från fjäderns obelastade längd

 

 Det var en olycklig formulering från mig. Den inledande texten "En partikel med massan 350 g utför en harmonisk svängning med amplituden 0,15 m kring ett jämviktsläge." gjorde att jag tänkte att det kanske fanns en annan kraft som gjorde att den hamnat i harmonisk svängning. Sådana kanske inte finns?

Jag räknade så här: $\omega =\frac{2\pi }{1,5}$   vidare $F=-(m·{\omega }^2)l\approx 0,61 N$  Det blev mitt svar på a)

Sedan använde jag att $\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}$ och då blev $k\approx 6,14$ och $F=-k·l=6,14·0,1\approx 0,61 N$ Det blev mitt svar på b)

Är det helt fel?