Trillingen:
een harmonisch trillend voorwerp
-
Een veer met een massablok
m
wordt een beetje uitgerekt of ingeduwd over een afstand
x
.
Als deze dan wordt losgelaten zal de veer een kracht ondervinden.
Deze kracht is gegeven door de Wet van
Hooke
;
De oplossing voor deze vergelijking is een simpele harmonische trilling.
Hierbij wordt de massa van de veer zelf verwaarloosd.
-
Als er een massa
m
aan een veer wordt gehangen, zal deze over een afstand
x
uitrekken.
De kracht wordt dan
De evenwichtsstand is
-
Een trilling kan ook gedempt worden. Stel er is een dempende kracht
-
Er kan ook nog een uitwendige kracht, die harmonisch varieert, op de veer
werken.
Als c=0 dan f
o
= 0.
-
De netto kracht die op het massablokje werkt, is dan:
-
Aanwijzingen voor de animatie
-
Je kunt het volgende veranderen: de massa
m
, de constanten
k
en
b
en de frequentie
f
. (m kan ook veranderd worden met de
+/-
knop)
-
Er zijn drie vectoren tijdens de animatie te zien:
-
de groene pijl: de verplaatsing
x
t.o.v. de ontspannen veer,
-
de blauwe pijl: de verplaatsing
x
t.o.v. het evenwichtspunt,
-
de rode pijl: de snelheid
v
van het massablokje.
-
Klik en sleep met de linker muisknop om de beginstand van het massablokje te
veranderen.
Zodra je de muisknop loslaat, begint de animatie.
-
Klik en sleep met de rechter muisknop (of klik op de pijltjesknop), de veer
beweegt dan met een constante snelheid naar links.
-
Elke keer dat je klikt met de muis, worden de coördinaten zichtbaar gemaakt
in het tekstveld.
-
Als bij de uitwendige kracht c=0 betekent dit dat er geen uitwendige kracht
aanwezig namelijk:
-
De verschillende soorten trillingen en hun constanten zijn:
|
b
|
f
|
-
soort trilling
|
|
0
|
0
|
-
harmonische trilling
|
|
0
|
bv. 0.1
|
-
gedempte trilling
|
|
bv. 5
|
0
|
-
gedwongen trilling
|