Masse på fjær: enkel harmonisk svingning

1 · Prediker

Hvis du dobler massen som henger på fjæren, dobler svingningsperioden seg?

• Perioden dobler seg.
• Perioden forblir den samme.
• Perioden øker, men med mindre enn dobling.

2 · Oppsett

1. Åpne Masse-på-fjær-forhåndsinnstillingen i Mekanikk-modulen. En kule (loddet) henger fra en fjær forankret over den.
2. Noter fartssonden allerede festet til loddet — den rapporterer loddets momentane fart etter hvert som det svinger.
3. For hver rad, sett loddets masse og fjærens stivhet, trekk loddet litt ned, slipp det, og la det svinge og legge seg.

3 · Samle inn data

Grafe periode T (s) mot masse m (kg) for dine tre forsøk. Er sammenhengen en rett linje? Prøv i stedet å grafe T mot √m — hva legger du merke til?

4 · Analyser

1. Med T = 2π√(m/k), beregn perioden for hver rad og sammenlign den med verdien du tok tiden av i sandkassen.
2. Rad 1 og 3 har masser i forholdet 1:4. Med hvilken faktor endret perioden seg? Stemmer det med √4 = 2?

5 · Utvid

1. Hvis du økte fjærkonstanten k i stedet for massen, ville perioden øke eller synke? Skisser trenden du ville forventet.
2. Loddet henger synlig lavere under tyngdekraften (likevektutstrekning = mg/k), men tyngdekraften g dukker ikke opp i T = 2π√(m/k). Forklar hvorfor perioden er upåvirket av tyngdekraften selv om likeveksposisjonen er det.

Fysikken bak dette eksperimentet

← Tilbake til eksperimentet

138 gratis, utskrivbare fysikk-arbeidsark