Harmoniska svängningar
Hej, har fastnat med en övning som jag inte klarade på ett prov och försöker träna upp innan slut provet men vet inte riktigt hur jag ska gå till väga.
En kula som väger 100 gram hänger i en lätt spiralfjäder. Kulan svänger i en vertikal svängningsrörelse med perioden 4 sekunder och man vill ha svängningstiden 2 sekunder och byter ut massan mot en annan, vilken massa borde den nya kulan ha?
jag började med att sätta in allt i formeln T= 2pi roten ur ( m / k) och försöka ta reda på k som kommer vara konstant i även den andra fjädern.
T = 2pi x roten ur m / k -- > T^2 x k = 2 pi x m
och satte in de givna värdarna :
4^2s x k = 2 pi x 0.100 kg
2 pi x 0.100 kg / 4^2s = k
k= 0.0392699082
och satte in det i nästa ekvation men den här gången sökte jag m istället för k:
T^2 x k = 2 pi x m
2^2s x 0.0392699082 = 2 pi x m
2^2s x 0.0392699082 / 2 x pi = 0.025 kg
alltså 25 g. Men min kompis får ut 39 g, har dock inte sett hans uträkning. Det känns rätt men k värdet känns nästan lite orimligt litet? tacksam för svar eller en diskussion.
Periodtiden för en massa som svänger i en fjäder är . Om tiden skall vara hälften så stor skall m vara 1/4 så stor, så din uträkning stämmer. (Det är inte nödvändigt att räkna ut fjäderkonstanten.)