Veerconstante aan het begin niet constant?

Quinten stelde deze vraag op 13 januari 2020 om 11:14.

Quote

 Voor natuurkunde moest ik de veerconstante van een kleine veer berekenen. De data die hier uit kwam heb ik in een grafiek ingevoerd. Aan het begin is de trendlijn niet linear. Is dit een fout bij het berekenen/meten of kan dit kloppen? Wat betekent dit dan? Is de veerconstante niet constant?

Reacties:

Theo de Klerk
13 januari 2020 om 11:37
Quote
Het is gebruikelijk de grootheden langs de assen te melden: langs de y-as dus "uitwijking". Dat maakt het bekijken van de grafiek wat makkelijker!

Maar je grafiek geeft aan dat bij 0 cm uitwijking er 0,2 N gewicht gemeten wordt.

Dat kan wel kloppen: de veer wijkt al iets uit onder zijn eigen gewicht. Zonder dat er nog gewichtjes aan hangen. Het is niet het hele gewicht want de situatieis iets complexer. Het onderste deel van de veer heeft geen gewicht te heffen en geeft geen uitwijking. Maar bovenaan de veer hangt het gewicht van de hele veer en veroorzaakt de grootste uitwijking. Als je zo stukje-bij-beetje kijkt hoeveel gewicht de veer moet heffen op elk deel van de veer dan kun je berekenen dat je de echte veer mag vervangen door een "gewichtsloze" (massaloze) ideale veer waaraan een gewichtje van 1/3 veergewicht hangt. Dus in jullie geval zou de veer ca. 3 x 0,2 = 0,6 N wegen?
Quinten
13 januari 2020 om 11:46
Quote
Volgens mij geeft de grafiek aan dat er bij 0,2 N, 0,2 cm uitwijking gemeten wordt. En bij 0 N, 0 cm.
Jan van de Velde
13 januari 2020 om 12:02
Quote

Quinten plaatste:

Volgens mij geeft de grafiek aan dat er bij 0,2 N, 0,2 cm uitwijking gemeten wordt. En bij 0 N, 0 cm.
en volgens mij niet :)

ja, JOUW grafiek geeft dat wel aan, maar, zoals Theo al zegt, die veer rekt ook al uit onder zijn eigen gewicht. JIJ maakt daarvan een beginsituatie, en noemt dat uitrekking 0. Maar dat is niet terecht.
Meet maar eens de lengte van diezelfde veer, en vergelijk horizontaal liggend op een gladde tafel, of verticaal hangend. 

De invloed van die fout verdwijnt zodra de massa die je eraanhangt beduidend groter wordt dan de eigen massa van de veer. 

Je maakt dus een denkfout. Je meet niet wat je denkt te meten

groet, Jan
Quinten
13 januari 2020 om 12:11
Quote
Oké, heel erg bedankt!
Theo de Klerk
13 januari 2020 om 12:14
Quote
Ik keek naar de tabel en niet de grafiek - 0,2 N lijkt daar erg op 0 N. Maar goed... als je aanneemt dat de veer voldoet aan F = Cu dan trek je een beste rechte lijn en die gaat rond 0,2 N door de as heen en geeft daarna (kleiner - negatief gewicht) een kleinere uitwijking tot uiteindelijk 0 m.

Mijn vraag blijft dus of die (0,0) gemeten is toen de veer hing of dat dat "bij voorbaat" al als (0,0) werd aangenomen, want dan klopt de 0-uitwijking niet omdat de veer door eigen gewicht iets door die 0-stand heenzakt. En dat wordt door je grafiek gesuggereerd: bij jullie nul-stand is er nog een gewicht dat eraan hangt: de veer zelf.

Jan van de Velde
13 januari 2020 om 15:28
Quote


het lijkt er dus erg op dat die veer onder zijn eigen gewicht al 2 cm uitrekte:
Quinten
13 januari 2020 om 19:03
Quote
Dat klinkt best wel begrijpelijk eigenlijk. Ik heb de uitrekking opgemeten met een vastgeklemde liniaal. Ik begon op 0,8 cm om het iets makkelijker te meten, en trok bij elke meting 0,8 er af. Ik heb 0,0 dus opgemeten toen de veer hing.
Jan van de Velde
13 januari 2020 om 19:55
Quote
Dag Quinten,

Als je de eerste drie metingen eruit gooit ben je de metingen waarop de eigen massa van de veer een significante invloed lijkt te hebben kwijt. De trendlijn die je dan overhoudt zal nagenoeg recht zijn. Laat excel dan zoeken naar een lineair verband ipv een polynoom. 

Of een kortere pad: bepaal even handmatig de richtingscoëfficiënt van het rechte deel van je grafiek. 

Groet, Jan

Plaats een reactie:


Bijlagen:

+ Bijlage toevoegen

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

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

Antwoord: (vul een getal in)