Harmonisk svängningsrörelse
När Stefan hänger en 450g vikt i sin 15,2 cm långa fjäder blir fjäderns förlängning 7,8 cm. Han drar ned fjädern så att den förlängs ytterligare 4,6 cm. Sedan släpper han taget om vikten och låter systemet svänga.
Jag räknade ut svängningstiden och den blev 0,56 s.
b) Vilken blir viktens största hastighet i svängningsrörelsen?
Jag började med att räkna ut vinkelhastigheten i grader sedan räknade jag ut momentanhastigheten
v=(11 grader*A) * (cos 11 grader*0,56) = 0,765 m/s.
Jag tänkte att Amplituden var x1+x2=0,078+0,046
Men nu är det ju största möjliga hastighet jag ska räkna ut men jag sitter fast här...
Varifrån får du 11°? (Nog enklast dessutom att räkna i radianer.)
Du kan även få ut maximal hastighet från energiprincipen.
För en harmonisk oscillator kan avståndet från jämviktsläget beskrivas som:
Det betyder att dess hastighet kan beskrivas med funktionen:
I detta fallet vet vi att viktens initiala hastighet .
Detta medför att (rad)
Vi vet också att viktens initiala avstånd från jämviktsläget (m)
Eftersom systems svängningstid (s), blir systemets vinkelhastighet (rad/s)
Maxhastigheten ges sen av hastighetsfunktionens amplitud (m/s)
Dr. G skrev:Varifrån får du 11°? (Nog enklast dessutom att räkna i radianer.)
Du kan även få ut maximal hastighet från energiprincipen.
Hur då?
Vi växlar mellan tre energiformer,
rörelseenergi, lägesenergi och i fjädern lagrad energi, summan är som vanligt konstant.