Massa aan een veer: harmonische trilling

1 · Voorspel

Als je de massa die aan de veer hangt verdubbelt, verdubbelt dan de trillingstijd?

• De trillingstijd verdubbelt.
• De trillingstijd blijft gelijk.
• De trillingstijd neemt toe, maar minder dan verdubbeld.

2 · Opstelling

1. Open de voorinstelling Massa aan een veer in de module Mechanica. Een bal (de trilbol) hangt aan een veer die erboven is verankerd.
2. Let op de snelheidssonde die al op de trilbol zit — hij geeft de momentane snelheid van de bol weer terwijl hij trilt.
3. Stel voor elke rij de massa van de bol en de veerconstante in, trek de bol iets naar beneden, laat hem los en laat hem trillen en tot rust komen.

3 · Verzamel gegevens

Zet voor je drie metingen de trillingstijd T (s) uit tegen de massa m (kg). Is het verband een rechte lijn? Probeer in plaats daarvan T tegen √m uit te zetten — wat valt je op?

4 · Analyseer

1. Bereken met T = 2π√(m/k) de trillingstijd voor elke rij en vergelijk met de waarde die je in de sandbox tijdde.
2. Rij 1 en 3 hebben massa's in verhouding 1:4. Met welke factor veranderde de trillingstijd? Klopt dat met √4 = 2?

5 · Verdiep

1. Als je in plaats van de massa de veerconstante k vergroot, neemt de trillingstijd dan toe of af? Schets de trend die je verwacht.
2. De bol hangt door de zwaartekracht duidelijk lager (evenwichtsuitrekking = mg/k), toch komt de zwaartekracht g niet voor in T = 2π√(m/k). Leg uit waarom de trillingstijd niet door de zwaartekracht wordt beïnvloed, terwijl de evenwichtsstand dat wel wordt.

De natuurkunde achter dit experiment

← Terug naar experiment

138 gratis printbare labwerkbladen voor natuurkunde