Verband tussen golflengte en spankracht in een trilling

Olivia stelde deze vraag op 27 februari 2023 om 16:38.

Beste ...,
Ik kom echt niet tot een vraag uit. Ik ben al een uur door het internet aan het scrollen maar kom niet tot een conclusie. Ik hoop dat u mij kunt helpen.
De vraag luidt: Wat is het verband tussen de golflengte en de spankracht in een trilling van een elektrische tandenborstel? Wij moesten deze les zelf een opstelling maken en metingen doen om antwoord te geven op deze vraag. De tandenborstel is bevestigt aan een statief, zo ook een katrol aan een tweede statief. Een draadje is vastgebonden aan het trilgedeelte, deze is over de katrol gelegt en aan het uiteinde hangt een gewichtje. Wanneer de tandenborstel word aangezet zijn buiken en knopen waar te nemen. De golflengte snap ik om te berekenen dat is golflengte = 2xl / n en dan is n het aantal buiken. Maar ik loop vast bij de spankracht. Is de gelijk aan de zwaartekracht? Want de massa hangt stil? Of is spankracht loodrecht op zwaartekracht en moet ik de tanges gebruiken? En hoe moet ik dan verder als ik de spankracht weet? v = f x golflengte??? AAA HELP

Alvast bedankt! 

Reacties

Theo de Klerk op 27 februari 2023 om 16:54
Een gewone hand-tandenborstel zal hier niet gebruikt zijn - maar een elektrische die trilt...


waarbij m/L de massa per lengte-eenheid is.  Er geldt altijd de golfvergelijking over een snaar: v = f λ
Daaruit kun je golflengte λ als functie van snelheid v aangeven. En v kun je vervangen door de formule die de snelheid als functie van de spanningskracht geeft:

Dus welke relatie is er tussen λ en F?
Jan van de Velde op 27 februari 2023 om 16:59
dag Olivia,

Olivia

Maar ik loop vast bij de spankracht. Is de gelijk aan de zwaartekracht? Want de massa hangt stil? Of is spankracht loodrecht op zwaartekracht en moet ik de tanges gebruiken?

 dag Olivia, 

Dit kun je leuk zelf uitzoeken: Hang iets aan een touwtje en dat aan een elastiekje zodat dat goed uitrekt. Meet de lengte van het elastiekje. 
Dan naar de WC, even de volle WC-rol vervangen door een lege, en dan dat iets naar beneden hangen, touwtje over de as van de wc-rolhouder. Meet weer de lengte van je elastiek. Is dat significant groter of kleiner geworden? 
Kortom, verandert de kracht als je een zogenoemde vaste katrol gebruikt? 

Olivia

En hoe moet ik dan verder als ik de spankracht weet? 

 zoals ik het lees:

Olivia

Wat is het verband tussen de golflengte en de spankracht in een trilling van een elektrische tandenborstel? Wij moesten deze les zelf een opstelling maken en metingen doen om antwoord te geven op deze vraag. 

 dan ga je dus steeds andere gewichtjes gebruiken, en daardoor verandert dan die golflengte in je snaar. Dat zet je tegen elkaar uit in een grafiek en probeert daar een verband uit te halen tussen spankracht en golflengte.

Dus eerst maar eens dat practicum uitvoeren, en dan de theorie in duiken. 

Groet, Jan



Olivia op 27 februari 2023 om 17:09
Beste Theo,

Is dat dan een wortelverband?
Olivia op 27 februari 2023 om 17:14
Beste Jan,
Wat een leuk proefje! Die ga ik proberen zodra ik thuis ben. Als je een grafiek maakt waarin je de golflengte uitzet tegen de massa zal een rechte lijn ontstaan, dus een recht evenredigverband. Maar ik snap dan niet hoe je daaruit (uit die grafiek) een conclusie kunt trekken wat het verband is tussen de spankracht en de golflengte. Want hoe bereken je de spankracht? 
Jan van de Velde op 27 februari 2023 om 17:37

Olivia

 hoe bereken je de spankracht? 

Wat houdt dat touwtje gespannen? Dat kan niet anders zijn dan gelijk aan de zwaartekracht op dat gewichtje, eventueel nog omgerekend voor de hoek die dat touw over die katrol maakt. Maar of dat nodig was ging je nog uitzoeken :)  

Olivia

Als je een grafiek maakt waarin je de golflengte uitzet tegen de massa zal een rechte lijn ontstaan, dus een recht evenredigverband. 

Ik zou eerst even die meetgegevens afwachten. Kort daarvoor zeg je ook nog:

 

Is dat dan een wortelverband?

 Kijkend naar Theo's formules lijkt me die veel logischer. 

maar nogmaals, het is duidelijk de bedoeling dat je dat verband eerst en vooral experimenteel bepaalt. Dat kan heel eenvoudig iets worden als "hoe groter de spankracht hoe groter de golflengte" of iets in die trant, daar kom je dan vanzelf achter. Ik vraag me trouwens af (dat lees ik nergens) of je formules moet afleiden. Dat laatste is hier nog niet per se simpel, tenzij je gaat "spieken" in natuurkundeboeken of op deze vraagbaak zodat je weet waar je naar toe moet rekenen.

Speel je trouwens gitaar of een ander snaarinstrument?

groet, Jan


Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)