Svängningstid för fjäder i kvadrat
Jag gör en labb gällande Harmonisk Svängning, och har nu fått denna uppgift:
- För olika vikter ska fjädern svängas vertikalt. Mät tiden för 10 svängningar, dividera med 10 för att få ungefärlig tid för 1 svängning.
- Upprätta diagram med svängningstiden i kvadrat (T^2) som funktionen av massan. Svängningstiden T vid fjädersvängning beräknas enligt: , där m är viktens massa och k är fjäderkonstanten. Gör en omskrivning av denna formel så att den kan jämföras med det som visas i diagrammet. Anpassa en linje till mätpunkterna i detta diagram så kan denna linjes lutning ( K ) användas för att få värde på fjäderkonstanten k. Den anpassade linjen har en algebraisk beskrivning som kan jämföras med: .
Vilket värde fick du på fjäderkonstanten k?
Jag har upprättat ett diagram enligt följande:
Del av min fråga är gällande layouten på diagrammet. Vilken av de två diagrammen är "korrekt" uppsatta. Ska jag inkludera startpositionen (0,0) ? Eller utgå från första mätningen med 0.10kg ?
Sedan gick mina beräkningar följande:
, beräknat utifrån linjen. Som sedan används för att beräkna fjäderkonstanten:
Men använder jag dessa värden för att testa med min mätdata får jag:
Och fortsättande:
Vilket inte överensstämmer med min mätdata.. Då 0,15kg beräknas till 0,49s , men mina mätningar visar att detta är tiden för vikten 0,10kg. Jag är generellt förvirrad över uppgiften och vad som förväntas av mig, och är därför inte heller helt säker på hur jag ska formulera denna fråga. Hoppas det någorlunda logiskt att förstå hur jag tänker.
EDIT: Mina mätningar kommer från en video som läraren har spelat in. Man får ingen data för fjäderns egenskaper utan vikter. Alltså är utgångspunkten för mätningarna den första vikten 0,15kg.
Tack på förhand!
Punkten (0,0) ska nog inte vara med, eftersom du inte har någon mätpunkt där. Där din linje skär y-axeln är antagligen vikten för fjädern, för den är ju inte viktlös. Man kan förstås göra en mätning med bara fjäder och ingen vikt.
Edit: Skär x-axeln ska det vara, det är ju den axeln som är vikten.
Om fjäderns vikt inte är försumbar så ska man förstås dra ner linjen till x-axeln, annars stämmer inte formeln. Jag tycker fjädern verkar alldeles för tung, så jag är inte säker på nånting jag säger här.
Laguna skrev:Punkten (0,0) ska nog inte vara med, eftersom du inte har någon mätpunkt där. Där din linje skär y-axeln är antagligen vikten för fjädern, för den är ju inte viktlös. Man kan förstås göra en mätning med bara fjäder och ingen vikt.
Okej förstår. Glömde nämna att mina mätningar görs från en video där läraren "laborerar" och man får ingen data för fjädern utan vikter. Så 0,10kg måste behandlas som "första" läget.
Är det verkligen T^2 du har på y-axeln? Jag tycker allt tyder på att du har T där.
Varför graderar du y-axeln så konstigt?
Ta något enkelt som 0.4, 0.6, 0.8, 1.0
Jag kan tycka att man enklare känner igen sig om man "vänder" på axlarna och har massan "m" på y-axeln.
Åsså jämför man med en rät linjes ekvation:
Glöm sedan inte att ta "roten ur T-kvadrat" när du beräknar tiden
Affe Jkpg skrev:Jag kan tycka att man enklare känner igen sig om man "vänder" på axlarna och har massan "m" på y-axeln.
Åsså jämför man med en rät linjes ekvation:
Glöm sedan inte att ta "roten ur T-kvadrat" när du beräknar tiden
Bortse från detta inlägg! Man ska inte "vända" på axlarna och ha massan "m" på y-axeln.
Om du tittar i din högra figur, så ska du inte förlänga kurvan till (0,0), utan förlänga kurvan med en rät linje som skär y-axeln.
När vikten är noll tycks ändå fjädern (eller vad det kan vara) ha en massa, som ger en svängningstid.
I så fall har man att: