demping

Sara stelde deze vraag op 19 februari 2021 om 21:48.

 Bij een gedempte trilling met een trillingstijd van 3,0 s neemt de trillingsenergie elke periode met 7,0% af. Op t=0 s bedraagt de amplitude van de trilling 2,9 cm. Hoe groot is de amplitude na 18 s?

Ik heb zelf allerlei manier geprobeerd, maar ik kwam nooit goed uit.
Ik weet wel dat er 6 periodes zijn verstreken; toen ik heb geprobeerd om steeds van de 2,9 cm voor 6 periodes lang 7% eraf te halen kwam ik niet uit. Ik weer verder ook niet hoe het moet, weet u het misschien?

Reacties

Jan van de Velde op 19 februari 2021 om 21:50
dag Sara,

Pas toe wat je bij wiskunde leerde over exponentiële formules.
Net als bij een bankrekening met samengestelde rente.

bijvoorbeeld 4% rente en je begint met 100 euro

dan heb je na een jaar 100 + 4% x 100 = € 104,-
na twee jaar 104 + 4% x 104 = € 108,16
na drie jaar 108,16 + 4% x 108,16 = €112,49

etc. 

en dat kan met een tikje wiskunde natuurlijk veel sneller dan zo regel voor regel
eindbedrag = beginbedrag × groeifactortijd

Groet, Jan
Arno op 20 februari 2021 om 11:43
@Sara: Wat ik vermoed is dat jij van een lineaire afnamefunctie bent uitgegaan, dus iets als y = 2,9-0,027·x, met y als amplitude en x als de tijd. Dat is niet zo. Bij een gedempte trilling neemt de amplitude exponentieel af. Kijk dus maar eens of je aan de hand daarvan een formule daarvoor kunt opstellen.
Jaap op 26 februari 2022 om 00:40
Dag Sara,

Je schrijft dat de trillingsenergie elke periode met 7,0% afneemt. Je hebt steeds van de begin-amplitude 2,9 cm voor 6 periodes lang 7% afgehaald en je kwam niet goed uit.
Het is volgens je gegevens niet zo dat de amplitude elke periode met 7,0% afneemt . Wat nu gedaan?

Voor de trillingsenergie gebruiken we Binas tabel 35A4: de veerenergie bij een willekeurige uitwijking u is Ev=½·C·u² met C is de veerconstante. Op t=0 s is de massa in een omkeerpunt, is de uitwijking u gelijk aan de amplitude A en is de veerenergie Ev=½·C·A². Hier is de massa even in rust, zodat hij geen kinetische energie heeft. Daarom is de totale trillingsenergie ook Etr=½·C·A².
De trillingsenergie is recht evenredig met het kwadraat van de amplitude A.
Omgekeerd is de amplitude recht evenredig met de wortel uit de trillingsenergie.

De trillingsenergie wordt 7,0% kleiner, dat is maal 0,93. Dit gebeurt zes keer.
De trillingsenergie wordt in totaal 0,93×0,93×0,93×0,93×0,93×0,93=0,936 maal zo groot.
De amplitude wordt wortel(0,936)=0,93³=0,804 maal zo groot.
Na 18 seconde is de amplitude A=0,804×2,9=2,33 cm.

Groet, Jaap

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Noortje heeft zestien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)