Veerconstante

Dion stelde deze vraag op 27 februari 2018 om 19:15.

 Op school hebben wij een practicum gehad over de veerconstante. Deze zouden we op 2 manieren uit moeten kunnen rekenen aan de hand van onze resultaten, echter kom ik op gehele andere waarden uit. Mijn vraag is dan ook wat gaat er mis? Dit is mijn uitwerking:



Reacties

Jan van de Velde op 27 februari 2018 om 22:06
Dag Dion,

Mij wil ook na een tijdje laten bezinken geen verklaring te binnen schieten. 

Je resultaat via de trillingsmetingen zijn al bijna te mooi om waar te zijn (ik vind je bepalingen van de trillingstijden tot op tienduizendsten van seconden ook wel heel erg nauwkeurig voor wat ik vermoed een schoolproefje te zijn) .
Maar die trillingsresultaten mogen ons laten concluderen dat we een goede veer hebben, eentje die met 250 g nog zeker niet overbelast is en zich nog netjes als een redelijk ideale veer gedraagt. 24,5  ± 0,75 N/m (afwijkingen van niet meer dan ±3% tussen de metingen) is heel mooi voor een schoolproef.

Bij diezelfde belastingen zou in een F/u diagram ook een rechte te zien moeten zijn, en zouden we dus bij 2,5 N een uitrekking van om en nabij de 10 cm verwachten.

Net of je een andere, en verre van ideale, veer voor dat uitrekkingsproefje hebt gebruikt. Dit blijft vast wel in mijn hoofd malen, maar of ik ooit een logische verklaring kan bedenken? Hou niet je adem in....

groet, Jan
Dion op 27 februari 2018 om 22:18
De uitrekking waren inderdaad 10cm. Hoort de uitwijking in cm te staan of in m?
Ik heb ze namelijk in meters omgezet. Is dat dan de fout? 
Alvast bedankt Jan.

Groet Dion.
Jan van de Velde op 27 februari 2018 om 22:30
je drukt een veerconstante uit in newton per meter, en dus voer je in de formule ook meters in. Maar:

Dion plaatste:

De uitrekking waren inderdaad 10cm. 
Dat kan dan alleen bij 250 g massa verwacht worden, dus dat meervoud snap ik niet. En ik zie die 10 cm nergens in je tabelletje met metingen staan, wel ongeveer 7,5 cm tot en met 17,5 cm.

Oh, wacht, in plaats van de uitrekking heb je in die tabel toch niet per ongeluk steeds de totale lengte van je veer genoteerd??



groet, Jan
Dion op 27 februari 2018 om 22:34
ik heb telkens de totale lengte van de veer gemeten! Bedankt voor dit inzicht.
In principe zou het nu dus uit moeten komen als ik overal de lengte van de veer zonder gewicht eraan af zou halen?
Jan van de Velde op 27 februari 2018 om 22:37
Ja. En dat gaat zo ook wel ongeveer kloppen, dan ga je met je uitrekkingsproefje ongeveer 20 N/m vinden. Want voor elke 50 g erbij wordt je veer ongeveer 2,5 cm langer zie ik nu....

hmm, had me ook wel eerder kunnen opvallen, maar ja, soms staar je je ergens op blind. 
Dion op 27 februari 2018 om 22:39
Top! Bedankt voor de hulp het zou nu zeker moeten gaan lukken! 

Groeten Dion.
Theo de Klerk op 27 februari 2018 om 23:07
Terwijl de voorgaande discussie liep, heb ik de gegevens in een spreadsheet gezet en bekeken en kwam tot dezelfde conclusie: blijkbaar is de hele lengte van de veer gemeten ipv alleen de uitwijking.
Hierbij dus een bevestiging van voorgaande veronderstellingen in een numeriek doorgerekend model.

Ik ontdekte dit door de gegevens in een Excel spreadsheet uit te zetten en de berekeningen te laten uitvoeren. De  kracht - uitwijking grafiek is voldoende lineair maar heeft de vorm y = ax + b  met b = 0,0512 terwijl b = 0 zou moeten zijn (y = ax gaat door de oorsprong).

Zie het werkblad hieronder. Drie keer heb ik de berekening uitgevoerd:
1)  de gegeven massa en uitwijking leveren een F = Cu (maar fout)
2)  de trillingstijd levert een (vrij constante) waarde van C
3)  net als 1, maar nu zijn alle uitwijkingen aangepast door er 0,0512 vanaf te trekken...

Bijlagen:

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Clara heeft vierentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)