Harmonisk Svängning
Tjenare!
Sitter helt fast på en uppgift. Det handlar om att beräkna Fjäderkraften i en Fjäder när jag har vikterna 50g, 100g och 250g.
Jag har kommit så pass långt att jag lyckats få ut vad fjäderkonstanten är genom att först beräkna fjäderförlängningen till alla vikter, genom att ta fjädernslängd för exempelvis 100g som är 69cm och subtrahera det med längden för 50g som är 56cm för att sen få fjäderlängden för 100g som är 13cm.
Sen Tog jag massan för varje vikt som x värde och fjäder förlängningen som Y värde, för att därefter använda sig av formeln , för att få fram vad fjäderkonstanten är. Fick den till 1.
Sen Tog jag summan för varje vikts fjäderförlängning och multplicerade med K värdet 1.6. Då jag förstått att . Gjorde så med varje vikts fjäderförlängning, för att få ut fjäderkonstanten
Har jag gjort rätt eller är jag på helt fel spår. Har sökt runt lite men hittat flera olika andra sätt till att lösa ut Fjäderkraften och även fjäderkonstanten.
Här är uppgiften
1. Försök att hitta ett ställe där du kan hänga upp fjädern.
2. Häng den lättaste vikten i fjädern.
3. Upprätta en tabell där du för in vikternas massa m (kg), räknar ut fjäderkraften Ff (N) (hur då?) och för in denna i tabellen, liksom fjäderförlängningen s (m). För den lättaste vikten sätter vi fjäderförlängningen till 0 m.
4. Häng några olika vikter i fjädern och för in dina värden och beräkningar i tabellen enligt föregående punkt. Fjäderförlängningen för varje vikt kan mätas i jämförelse med den lättaste vikten (där vi satte fjäderförlängningen till 0 m).
5. Utgående från din tabell ska du rita ett diagram med fjäderkraften Ff (N) som funktion av fjäderförlängningen s (m) (dvs fjäderkraften på y-axeln och fjäderförlängningen på xaxeln).
6. Förhoppningsvis har du fått en rät linje. Vi är intresserade av linjens lutning som beskriver hur fjäderkraften och fjäderförlängningen beror av varandra. Värdet på linjens lutning är fjäderkonstanten k. Med hjälp av dina kunskaper i matematik och ditt diagram ska du räkna ut k.
Här är min lösning i en tabell. Fjäderns längd utan vikt är 43 cm, men av det jag förstått av uppgiften så är den inte relevant då de vill att jag ska utgå från den lättaste viktens fjäderlängd ??
Vet att det finns andra trådar om jusst denna uppgift men har inte lyckats få ut någon hjälp av de alls. Därför valde jag att göra inlägget. Men även för att jag desperat behöver hjälp :)
Hej och välkommen till pluggakuten!
Hur ser ditt diagram ut?
Rekommenderar att du har kraften F på y-axeln i Newton, skala 0 - 2,5 och en skala med meter 0 - 0,35 på x-axeln.
Kraften F = m * g
Alltså beräknar jag Fjäderkraften för respektive vikt med hjälp av F = m x g.
Om jag nu har förstått rätt, så sätter jag in fjäderkraften som X och Fjäderförlängningen som Y för att sen få ut fjäderkonstanten genom att beräkna vad k värdet är för den räta linjen?
Sumosauma skrev:Alltså beräknar jag Fjäderkraften för respektive vikt med hjälp av F = m x g.
Om jag nu har förstått rätt, så sätter jag in fjäderkraften som X och Fjäderförlängningen som Y för att sen få ut fjäderkonstanten genom att beräkna vad k värdet är för den räta linjen?
Nej så går det inte till. Formeln F = m x g säger hur stor tyngdkraft vi får från vikten. Jmf. F = m x a Newtons andra lag.
Så du sätter t.ex. in vikten 0,1 kg och multiplicerar med 9,82 m/s2, då får du veta hur stor kraft som drar nedåt i fjädern.
Du kommer att få tre värden på dina vikter. Sedan gäller det att tänka till litet när du gör diagrammet. Tänk på att du ska få en rät linje och att den första vikten endast används för att du ska få ett utgångsläge. Från början är ju fjädern opåverkad av mycket små vikter. Först vid en viss vikt börjar den att dras ut och det är det man använder 50g vikten till och därifrån gör man sina mätningar.
Jag gjorde en egen mätning för att se hur det skulle kunna se ut.
Nedan bifogas en bild.
Dina mätvärden ligger längst ned och din graf ligger under min.
Jag har använt g = 10 m/s2 (Du kanske bör använda 9,82 m/s2)
Som du ser hamnar ett värde för dig ovan linjen, men eftersom du har så få värden är det svårt att veta om den är fel eller den lägsta är fel.
Jag skulle rekommendera att du gör en till mätning med 150g (Du kan använda 50 och 100 tillsammans)
Bara ett litet tillägg:
Vid jämvikt är om en vikt hänger stilla i en fjäder. Då är fjäderkraften lika stor som tyngdkraften.
Räknar du ut värden och sätter in i din tabell så får du samma problem som jag fick i mitt diagram.
Det ser ut som om det är något konstigt med punkten för största vikten, även i ditt diagram.
