veersysteem!

Anna.R stelde deze vraag op 15 december 2006 om 18:01.

Het verband tussen trillingstijd en massa heeft een wortelfunctie. Waarom neemt de trillingstijd na een tijdje minder snel toe???

Reacties

Jaap op 15 december 2006 om 21:31

Dag Anna.R,
Bedoel je met "na een tijdje" zoiets als "wanneer ik de massa steeds groter maak"?
Wil je weten waarom er een wortel in de formule T=2×π×√(m/C) staat? Hieronder een afleiding van die formule. We gebruiken wat wiskunde: we gaan een sinusfunctie differentiëren (de afgeleide bepalen).
De uitwijking u van de trillende massa vanuit de evenwichtsstand als functie van de tijd t is u(t)=A×sin(2πt/T) met A is de amplitude (de grootste uitwijking) en T is de trillingstijd (periode).
In een (u;t)-diagram is de snelheid gelijk aan de steilheid van de grafiek. Anders gezegd: de snelheid is gelijk aan de afgeleide van de uitwijking.
v(t)=afgeleide van A×sin(2πt/T)=(2π/T)×A×cos(2πt/T), zodat v(t)=(2π/T)×A×cos(2πt/T).
In een (v;t)-diagram is de versnelling gelijk aan de steilheid van de grafiek. Anders gezegd: de versnelling is gelijk aan de afgeleide van de snelheid.
a(t)=afgeleide van (2π/T)×A×cos(2πt/T)=(2π/T)×(2π/T)×A×{−sin(2πt/T)} →
a(t)=−(4π²/T²)×{A×sin(2πt/T)}=−(4π²/T²)×u(t) → a(t)=−(4π²/T²)×u(t)
De resulterende kracht op de trillende massa is Fres=m×a=m×{−(4π²/T²)×u}=−(4π²m/T²)×u
We weten ook dat de veerkracht gelijk is aan F=−C×u.
Als we deze twee uitdrukkingen voor F combineren, zien we dat
−C×u=−(4π²m/T²)×u  waaruit volgt  C=4π²m/T²  en  T²=4π²m/C.
Worteltrekken geeft T=2×π×√(m/C).
Was dit de bedoeling, of gaat je vraag om iets anders?

Wat betreft de aanpassing van je meetwaarden aan een kromme nog het volgende.
Ook al geeft Excel een mooie aanpassing aan een logaritmisch verband, dat is alleen zinvol als je het verband natuurkundig kunt verklaren. Een verklaring voor een logaritmisch verband heb ik niet. Een "verklaring" voor een wortel-verband is hierboven gegeven.
Als je je meetwaarden hier vermeldt, kunnen we er misschien meer van zeggen.
Groeten, Jaap Koole

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft vier appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)