Harmonisk svängning

Hejsan, jag behöver hjälp med den här uppgiften. Jag försökte lösa den men jag vet inte om den är korrekt. Är min lösning korrekt?

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. EB+P/ 0/ 0 b) Hur stor är fjäderkraften i samma ögonblick?

Låt amplituden A vara 0,15m, partikelns massan m vara 0,35kg och perioden T vara 1.5s. Vi vet att perioden är:

T = 2𝝅 $\sqrt{\frac{m}{k}}$ , kvadrerar båda sidorna för att lösa ut fjädern konstant k

T² = 4𝝅2m/k

k = 4𝝅²m/T²

k = 4𝝅²*0,35/1,52

k ≅ 6,14 N/m

När fjädern är i jämviktsläge det gäller att:

F_fjäder = F_tyngd

k * x = m * g

x = m*g/k

x = 0,35 * 9,82/6,14

x ≅ 0,56m

Den resulterande kraften vid 0,46m blir:

F_res = -F_fjäder + F_g, där F_g är tyngdkraften

F_res = -k * x + m*g

F_res = -6,14 N/m * 0,46m + 0,35kg * 9,82m/s2

F_res ≅ 0,61N

Svar a: Den resulterande kraften är 0,61N.

När partikel är 0,10m från jämviktsläget blir fjäderkraften:

F_fjäder = k * x

F_fjäder = 6,14 N/m * 0,46m

F_fjäder ≅ 2,84 N

Svar b: Fjäderkraften är 2,84 N stor.

Din lösning är helt korrekt rent numeriskt. Intressant att du inte följde ledningen och ställde upp rörelseekvationen för systemet.

Vet du vilken riktning resulterande kraften respektive fjäderkraften har i det här ögonblicket?

Ebola skrev:

Vet du vilken riktning resulterande kraften respektive fjäderkraften har i det här ögonblicket?

Den resulterande kraften riktas mot fjädern. Tror jag.

Linder skrev:
Ebola skrev:

Vet du vilken riktning resulterande kraften respektive fjäderkraften har i det här ögonblicket?
Den resulterande kraften riktas mot fjädern. Tror jag.

Ett tips som kan hjälpa dig väldigt mycket är att alltid rita figurer. Faktum är att du har bestämt riktningen när du bestämde resultanten och du fick att den är nedåt i samma riktning som tyngden.

Fjärderkraften pekar uppåt vilket man kan förstå att den gör för att den fortfarande är sträckt då x = 0.46 m.

Fysikläraren rättade uppgiften, det är korrekt.

Tjena, håller på med samma uppgift, jag kan lösa uppgiften först då jag vet vilken fjäderkraft de söker, är det i övre delen av jämviktsläget eller undre? fjäderkraften i övre delen är ju väldigt liten medans i undre delen väldigt stor.

Lånar tråden lite hoppas det inte ska vara något problem

Cien, det är bättre att du startar en egen tråd om problemet och visar hur du har försökt och hur långt du har kommit. /moderator

Smaragdalena skrev:
Cien, det är bättre att du startar en egen tråd om problemet och visar hur du har försökt och hur långt du har kommit. /moderator

OK!

hur kan 1,5s^2 bli 1,52???

när jag slår 1,5^2 på miniräknaren får jag 2,25?

mattegeni1 skrev:
hur kan 1,5s^2 bli 1,52???
när jag slår 1,5^2 på miniräknaren får jag 2,25?

Det skall säkert stå 1,5², inte 0,152.

Smaragdalena skrev:
mattegeni1 skrev:
hur kan 1,5s^2 bli 1,52???
när jag slår 1,5^2 på miniräknaren får jag 2,25?
Det skall säkert stå 1,5², inte 0,152.

taaaaaack smaragdalena :):):):):):):):) har suttit fast här i flera timmar och undrat varför i all världen dom fått 0,152

vad är "x" för något? ska det inte stå Fres=k*y? varför står det "x" y är väll längden och x är väll tiden?

Svara

Visa senaste svar