Trillingen en golven: massaveersysteem
Bijles natuurkunde VWO
Wanneer is er sprake van een massaveersysteem?
Bij een massaveersysteem is er sprake van een massa die aan een veer hangt. Bij een dergelijk systeem is er sprake van een harmonische trilling, omdat er aan twee voorwaarden wordt voldaan:
1) Kracht en uitwijking zijn recht evenredig met elkaar.
2) De trilling is sinusvormig.
Wat moet ik weten voor m'n eindexamen natuurkunde?
De volgende formule geeft het recht evenredig verband tussen de kracht en uitwijking weer:
Fv = C * u.
Hierin is Fv de veerkracht in Newton (N).
C is de veerconstante in Newton per meter (N/m)
u is de uitwijking in meter (m)
Als je heel precies naar bovenstaande formule kijkt, dan zou je eigenlijk -C moeten neerzetten in plaats van C. De veerkracht probeert de veer namelijk steeds terug te duwen in de richting van de evenwichtsstand. Als de uitwijking naar beneden is gericht, dan zal de veerkracht de veer terug naar boven willen duwen. Omgekeerd zal de veerkracht de veer naar beneden terug duwen wanneer de uitwijking naar boven is gericht.
De veerconstante is een maat voor de stugheid van een veer. Hoe groter deze waarde is, des te meer kracht het kost om de veer over een bepaalde afstand uit te rekken.
Bij een massaveersysteem kan de trillingstijd T worden uitgerekend met de formule onderaan deze tekst.
In deze formule moet de massa worden ingevuld in kg, aangezien dit de standaardeenheid voor massa is. Het is in het begin wat lastig rekenen met deze formule, dus we gaan hier nu gelijk goed mee oefenen.
Voorbeeldvraag:
Voorbeeldvraag over de veerconstante:
Stel dat m = 230 gram en T = 0,10 seconden. Wat is dan de veerconstante C?
