Videometen en harmonische trilling
Tom stelde deze vraag op 05 augustus 2022 om 16:47.Hallo,
Ik snap helemaal niet waar ik moet beginnen met deze vragen (vraag 21 en 22).
met vriendelijke groet, Tom
Reacties
Theo de Klerk
op
05 augustus 2022 om 17:00
Bij 21a:
- de functiefit is uitwijking (meter) = amplitude (meter) sinus (hoek)
- hoek = bt + c
- Dus de uitdrukking bt + c moet radialen (of, maar niet in dit soort gevallen, graden). Dat is een getal, zonder eenheid (soms ook wel "1" (een) genoemd ipv meter of seconde of andere eenheid)
- bt heeft <eenheid b><tijd> als eenheden. Dus wat moet <eenheid b> zijn om samen eenheidsloos te zijn?
- bt + c is ook eenheidsloos. bt is dat al (als je de goede eenheid voor b kiest), dus welke eenheid heeft c?
Theo de Klerk
op
05 augustus 2022 om 17:03
Bij 22:
- wat is volgens de grafiek de amplitude? De trillingsfunctie is altijd uitwijking = amplitude sin (hoek)
- Wat is volgens de grafiek de trillingstijd?
- De trillingsfunctie is uitwijking = amplitude sin (hoek) waarbij hoek = 2π t/T .
Als op t=0 er al een uitwijking is (dan is sin 0/T = 0) dan moet er een beginhoek bij worden opgeteld zodat A sin (beginhoek + 0/T) = begin uitwijking
Jaap
op
05 augustus 2022 om 20:26
Dag Tom,
Opgave 21c: we kunnen de uitwijking u als functie van de tijd t schrijven als
u(t)=A·sin(2·π·t/T+2·π·φ0) met A is de amplitude, T is de trillingstijd en φ0 is de beginfase.
A, t, T hebben de eenheden die in deze videometing zijn gekozen, bij voorbeeld m en s.
Vergelijking met u(t)=2,0·sin(1,5·t+3,0) leert dat 2·π·t/T=1,5·t. Hieruit volgt de trillingstijd.
Opgave 22a: in figuur 31 zie je dat de uitwijking bij t=0 s begint als een sinusfunctie met een amplitude van 3,0 cm en een trillingstijd van 1,6 s.
u(t)=A·sin(2·π·t/T+2·π·φ0) wordt in dit geval u(t)=3,0·sin(2·π·t/1,6)
Opgave 22c: bepaal de afgeleide van u(t)=3,0·sin(2·π·t/1,6) met de productregel en de kettingregel.
Groet, Jaap
Opgave 21c: we kunnen de uitwijking u als functie van de tijd t schrijven als
u(t)=A·sin(2·π·t/T+2·π·φ0) met A is de amplitude, T is de trillingstijd en φ0 is de beginfase.
A, t, T hebben de eenheden die in deze videometing zijn gekozen, bij voorbeeld m en s.
Vergelijking met u(t)=2,0·sin(1,5·t+3,0) leert dat 2·π·t/T=1,5·t. Hieruit volgt de trillingstijd.
Opgave 22a: in figuur 31 zie je dat de uitwijking bij t=0 s begint als een sinusfunctie met een amplitude van 3,0 cm en een trillingstijd van 1,6 s.
u(t)=A·sin(2·π·t/T+2·π·φ0) wordt in dit geval u(t)=3,0·sin(2·π·t/1,6)
Opgave 22c: bepaal de afgeleide van u(t)=3,0·sin(2·π·t/1,6) met de productregel en de kettingregel.
Groet, Jaap
Tom
op
06 augustus 2022 om 01:35
Bedankt voor jullie reacties, 21c begreep ik uiteindelijk niet. Verder dacht ik wel (maar dat weet ik niet zeker). Bij 21c: welke letter is T en hoe kan ik T berekenen als ik geen t heb?
En 22e heb ik niet gemaakt omdat ik die stof binnnenkort ga krijgen in wiskunde (afgeleide van sinus of cosinus functies)


En 22e heb ik niet gemaakt omdat ik die stof binnnenkort ga krijgen in wiskunde (afgeleide van sinus of cosinus functies)



Theo de Klerk
op
06 augustus 2022 om 01:59
>welke letter is T en hoe kan ik T berekenen als ik geen t heb?
zoals Jaap al zegt: T is de trillingstijd of periode (tijdsduur) van 1 trilling. t is de tijd op enig moment en dat is dus de variabele van de vergelijking. Voor elke waarde van t een andere uitwijking, maar na elke T seconden weer precies dezelfde uitwijking.
De grafiek die bij opgave 22 hoort gebruik je om de grootte van T te bepalen.
zoals Jaap al zegt: T is de trillingstijd of periode (tijdsduur) van 1 trilling. t is de tijd op enig moment en dat is dus de variabele van de vergelijking. Voor elke waarde van t een andere uitwijking, maar na elke T seconden weer precies dezelfde uitwijking.
De grafiek die bij opgave 22 hoort gebruik je om de grootte van T te bepalen.
Jaap
op
06 augustus 2022 om 09:55
Dag Tom,
• Opgave 21a: gevraagd is de eenheid van b. Je uitkomst s–1 is goed, je notatie niet.
Als gevraagd wordt naar de eenheid van b, schrijf je met verplichte rechte haken [b]=s–1.
Of met een hele zin: 'De eenheid van b is s–1.'
Het argument b·t+c van de sinus moet eenheidloos zijn → c is eenheidloos, niet [c]=s.
• Opgave 21c: t is de huidige tijd en T is de trillingstijd ofte wel periode.
Vul de gegevens uit de opgave in: u(t)=a·sin(b·t+c) → u(t)=2,0·sin(1,5·t+3,0)
Algemener geldt u(t)=A·sin(2·π·t/T+2·π·φ0)
Op de plek van 1,5·t staat 2·π·t/T staat → 1,5·t=2·π·t/T
Dit moet gelden voor elke waarde van t, ook t ongelijk aan nul.
Daarom mag je links en rechts delen door t → 1,5=2·π/T
Hieruit volgt 1,5·T=2·π → T=2·π/1,5=4/3·π met eenheid
• Opgave 22a: je uitwerking gaat alleen over t=0 s en t=0,8 s.
Dat is onvoldoende om uit te leggen dat algemeen geldt u(t)=3,0·sin(2·π·t/1,6).
• Opgave 22d: je hebt ten onrechte een factor 2·π/1,6 weggelaten.
• Opgave 22e: teken een raaklijn aan de grafiek van figuur 31 bij t=1,6 s. en bepaal de steilheid van de raaklijn. Als het goed is, vind je steilheid=12 cm/s.
Je hoeft bij opgave 22 niet te weten hoe je de sinus- en cosinusfuncties differentieert. Mijn opmerking 'bepaal de afgeleide' was overbodig, want het resultaat van het differentiëren staat in de opgave boven vraag d.
Groet, Jaap
• Opgave 21a: gevraagd is de eenheid van b. Je uitkomst s–1 is goed, je notatie niet.
Als gevraagd wordt naar de eenheid van b, schrijf je met verplichte rechte haken [b]=s–1.
Of met een hele zin: 'De eenheid van b is s–1.'
Het argument b·t+c van de sinus moet eenheidloos zijn → c is eenheidloos, niet [c]=s.
• Opgave 21c: t is de huidige tijd en T is de trillingstijd ofte wel periode.
Vul de gegevens uit de opgave in: u(t)=a·sin(b·t+c) → u(t)=2,0·sin(1,5·t+3,0)
Algemener geldt u(t)=A·sin(2·π·t/T+2·π·φ0)
Op de plek van 1,5·t staat 2·π·t/T staat → 1,5·t=2·π·t/T
Dit moet gelden voor elke waarde van t, ook t ongelijk aan nul.
Daarom mag je links en rechts delen door t → 1,5=2·π/T
Hieruit volgt 1,5·T=2·π → T=2·π/1,5=4/3·π met eenheid
• Opgave 22a: je uitwerking gaat alleen over t=0 s en t=0,8 s.
Dat is onvoldoende om uit te leggen dat algemeen geldt u(t)=3,0·sin(2·π·t/1,6).
• Opgave 22d: je hebt ten onrechte een factor 2·π/1,6 weggelaten.
• Opgave 22e: teken een raaklijn aan de grafiek van figuur 31 bij t=1,6 s. en bepaal de steilheid van de raaklijn. Als het goed is, vind je steilheid=12 cm/s.
Je hoeft bij opgave 22 niet te weten hoe je de sinus- en cosinusfuncties differentieert. Mijn opmerking 'bepaal de afgeleide' was overbodig, want het resultaat van het differentiëren staat in de opgave boven vraag d.
Groet, Jaap