Forsøgets formål er at eftervise Hookes lov herunder at finde fjederkonstanten. Ydermere skal systemet sammensat af to fjedre i serie- og parallel forbindelse undersøges.
Teori:
Når en fjeder forlænges eller sammentrykkes længden ?x i forhold til hvilestillingen vil størrelsen af fjederkraften F være proportional med ?x, dette kan skrives som , hvor k er fjederkonstanten, proportionalitetskonstanten. Denne sammenhæng kaldes for Hookes lov.
Vi betragter en partikel, som er forbundet en fjeder:
Fjederens hvilestillingen
x =0
x
Det ses nu, at når fjederen forlænges ?x er der en modsatvirkende kraft, fjederkraften. Med vektorer får vi derfor følgende
Det vi skal eftervise er, at sammenhængen mellem fjederkraften og fjederforlængelsen er en ligefremproportionalitet. Grafen for en ligefremproportionalitet er en ret linie, som går gennem (0,0).
Hookes lov
Hvis disse varierende størrelser indsættes i et koordinatsystem med fjederkraften ud af 2. aksen og fjederforlængelsen ud af 1. aksen, er det muligt at finde fjederkonstanten ved at bestemme hældningen på grafen.
Partiklen er påvirket af tyngdekraften og fjederkraften, og når disse to kræfter er lige store og modsatrettet, befinder systemet sig i en ligevægtsstilling. I dette tilfælde gælder der følgende
Svingningstiden
Når loddet sættes i bevægelse udføres der harmoniske svingninger omkring den nye ligevægtsstilling (når fjeder og lod er forbundet i stedet for det kun er fjederen(hvilestilling)) og svingningstiden T er givet ved
Det er gratis at oprette en konto