Formålet med dette forsøg er, at eftervise Hookes lov for en fjeder, samt bestemme fjederkonstanten. Desuden skal sammenhænget mellem masse og svingningstiden undersøges, og eftervises.
Teori:
Robert Hook fandt som den aller første ud af sammenhænget mellem fjederens forlængelse, og den kraft der forlænger den. Ifølge Hookes lov, hvis man sammentrykker eller forlænger en fjeder, er fjederkraften propotional med fjeder forlængelsen.
Ffjeder= -k*x
Ffjeder er fjederkraften,
x er fjeder forlængelsen
k er fjederkonstanten, og er et udtryk for fjederens stivhed. Minus tegnet angiver blot at kraften og forlængelsen er modsatrettede. Hvis man forstille sig en større fjederkonstant, vil fjederkraften bliver større ved en bestemt forlængelse. Dermed beskriver den fjederens stivhed, og jo større k er, desto stivere er selve fjederen.
Figuren viser, at når fjederen forlænges, så vil der være en modsatvirkende kraft, fjederkraften.
Idet at sammenhænget mellem fjederkraften og fjeder forlængelse er ligefrem propotional, betyder dette at hvis man indsætter fjederkraften på y-aksen, og fjeder forlængelse på x-aksen, skulle man gerne få en lineær funktion. Fjederkonstanten findes ved at bestemme hældningen på grafen.
Svingningstiden
Når et lod sættes i bevægelse på en forholdsvis let fjeder, udføres der harmoniske svingninger omkring sin ligevægtstilling. Svingningningstiden T er givet ved:
T=2?*Mk
Denne formel omskrives, således:
Det er gratis at oprette en konto