Uppgift nr 11 96 Fysik 2

Hej, jag räknade med den här uppgiften och använde mig först av Hookes lag, alltså $F = k \cdot ∆ l$ , sedan om man löser ut k så får man $k = \frac{m g}{∆ l}$ .

Men det här ger fel svar. Man måste istället använda sig av formeln $T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}}$ . Men jag undrar varför det är så att man inte kan använda sig av Hookes lag. Jag läste den här tråden som tar upp samma sak: https://www.pluggakuten.se/trad/hjalp-med-hookes-lag-2/. Men jag är inte nöjd med beskrivningen där.

Dessutom undrar jag lite hur man kommer fram till formeln $T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}}$ , då vi inte jobbar med den under Fysik 2 kusen, så mycket som jag kommer ihåg i alla fall.

Hej,

Du kan inte använda dig av Hookes lag eftersom det inte framgår ur grafen hur mycket fjädern töjs av kraften mg.

Var skulle du vilja läsa av deltal isåfall?

Jaha, jag tänkte liksom att man säger mg=k*delta l.

Men så får man nog inte göra, eftersom dessa krafter inte är lika stora. Ignorera man mg i den här frågan eller?

Jaha, jag tänkte liksom att man säger mg=k*delta l.

Jo, men det gäller i det här fallet också.

Problemet är att grafen visar inte hur det $∆ l$ som uppstår när man hänger på vikten (jämfört med i din motorcykeluppgift då personen satte sig på sadeln, och man fick veta hur stor $∆ l$ blev på grund av det).

I grafen så ser man bara hur stor $∆ l$ är ifrån jämviktsläget när vikten är satt i svängning. Hade det istället framkommit i grafen hur mycket fjädern töjs ut när vikten läggs på , så hade vi såklart kunnat använda den informationen. Till exempel om grafen visat $∆ l$ ifrån obelastat läge, så hade vi kunnat beräkna det $∆ l$ som är skillnaden mellan obelastat läge och jämviktsläge, och satt in i ekvationen med mg.

Men så får man nog inte göra, eftersom dessa krafter inte är lika stora. Ignorera man mg i den här frågan eller?

Jo, dessa krafter är lika stora _när_ viktens acceleration är noll, och man känner till $∆ l$ när accelerationen är noll. Men den informationen visar man inte grafen.

Okej så du menar alltså att grafen endast visar vart bollen befinner sig jämfört med jämviktsläget och att det inte är samma sak som töjningen av fjädern?

Menar du då liksom att bollen lägger på en extra längd eller? För att så långt som jag förstår det borde det väl ändå vara samma sak eller?

Om bollen rör sig 4 cm ut från jämvikt så måste väl fjärden också töjas ut 4 cm?

Om bollen rör sig 4 cm ut från jämvikt så måste väl fjärden också töjas ut 4 cm?

Precis, och denna töjning beror inte alls på bollens tyngd. Töjningen 4cm beror på bollens acceleration. Och i en harmonisk svängningsrörelse är accelerationen maximal i ändläget, så den töjningen är obrukbar att använda i en ekvation som endast gäller vid kraftjämvikt. Det är inte kraftjämvikt när bollen är i ändläget.

Menar du då liksom att bollen lägger på en extra längd eller? För att så långt som jag förstår det borde det väl ändå vara samma sak eller?

Bollen lägger på en extra längd, som är skillnaden mellan jämviktläget och obelastat läge. Hur stor denna extra längd är, visas inte av grafen.

Jaha, ja nu är jag med. Eftersom, bara av att kulen hänger sig på fjäderns så kommer den att dras ut, och det är den här positionen som är våran jämviktsläge. Men $∆ l$ , utgår från skillnaden i längd från när fjädern inte har något på tills det läggs på något, i det här fallet en boll, som sedan skapar ett jämviktsläge mellan tyngdkraften och fjäderkraften.

Tänker jag rätt?

Du tänker helt rätt!

Tack så väldigt mycket!

👍

Svara

Visa senaste svar