Masa sa Spring: Simple Harmonic Motion

1 · Humula

Kung idoble mo ang mass na nakabitin sa spring, idoble ba ang periodo ng oscillation?

2 · Mag-set Up

  1. Buksan ang Mass-on-Spring preset sa Mechanics module. Ang bola (bob) ay nakabitin sa spring na nakakabit sa itaas.
  2. Tandaan ang speed probe na nakakabit na sa bob — iniuulat nito ang instantaneous na bilis ng bob habang oscillate.
  3. Para sa bawat hilera, itakda ang mass ng bob at stiffness ng spring, hilahin pababa nang bahagya ang bob, bitawan ito, at hayaang mag-oscillate at dumating sa pahinga.

3 · Mangulekta ng Data

Masa (kg)Spring constant (N/m)Periodo (s)Equilibrium extension (m)
0.5030.00
1.0030.00
2.0030.00

I-graph ang periodo T (s) laban sa mass m (kg) para sa tatlong trial mo. Linear ba? Subukang i-graph ang T laban sa √m — ano ang napansin mo?

4 · Mag-analisa

  1. Gamit ang T = 2π√(m/k), kalkulahin ang periodo para sa bawat hilera at ihambing sa value na sinukat mo sa sandbox.
  2. Ang mga hilera 1 at 3 ay may mass na ratio 1:4. Sa anong factor nagbago ang periodo? Tugma ba ito sa √4 = 2?

5 · Palawakin

  1. Kung dinaan mo sa pagtaas ng spring constant k sa halip na mass, tataas o bababa ang periodo? I-sketch ang inaasahang trend.
  2. Kitang-kiting mas mababa nagbitin ang bob sa ilalim ng gravity (equilibrium extension = mg/k), pero hindi lumilitaw ang gravity g sa T = 2π√(m/k). Ipaliwanag kung bakit hindi naaapektuhan ng gravity ang periodo kahit naapektuhan ang equilibrium position.

Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito

Spring Period (SHM)

Para sa mass na oscillating sa ideal na spring, ang periodo ay nakadepende lamang sa mass at spring constant — hindi sa amplitude o gravity.

Kinetic Energy sa Equilibrium

Pinakamabilis ang bob pagdaan nito sa equilibrium point; basahin ang peak speed na iyon mula sa probe para hanapin ang kinetic energy doon.

← Bumalik sa experiment