Fjederpendul

Fjederpendulet har som det almindelige pendul både yderstilling, hvilestilling og amplitude, men det hele ligger på samme lodrette akse.

Imellem yderstilling og hvilestilling har man amplituden. Svingningstiden i et fjederpendul afhænger af, hvor hård/stiv fjederen er, samt hvor tungt loddet er (massen). Et tungere lod giver en langsommere svingningstid. Et lettere lod giver en hurtigere svingningstid. En stivere fjeder giver hurtigere svingninger, og en slappere fjeder giver langsommere tider.

Fjederpendulet har som det almindelige pendul samme svingningstid uanset amplituden af udsvingene.

Hvis du vil bestemme svingningstiden, kan du gøre det på flere måder. Man kan stille en afstandsmåler op under pendulet, og bruge pasco capstone til at registrere svingningerne. Herefter kan man i programmet måle tiden fra én bølgetop til den næste. Eller som vist i bunden af siden udregne det.

Herunder vises det, hvordan man med deltaværktøjet kan måle tiderne.

Deltaværktøjet finder du i værktøjslinien lige over grafen... det ligner et kryds med en firkant omkring.

Du skal bruge 2 krydser eller skrive de to tider ned. Herefter trækker du dem fra hinanden, og resultatet er svingningstiden for fjederpendulet. I dette eksempel har det ene kryds ikke ramt helt, men det er T = 1,250s - 0,400s =0,850 s.

Man kan også beregne fjederpendulets svingningstid. Her skal du kende, hvor stiv fjederen er, det kalder man for fjederkonstanten k. Den kan man bestemme ved at måle længden af fjederen uden belastning på, og herefter måle den med f.eksempel 500 g på. I formlen for fjederkonstant skal man angive trækket i fjederen i Newton, og 500g yder et træk på ca. 5 N.

Derfor kan udregningen skrives således. Længden af fjederens udstrækning måles i meter. I forsøget herover målte vi fjederen før og efter udstrækning og trak tallene fra hinanden. Det gav 17,9 cm = 0,179m.

Nu ved jeg så, at min fjederkonstant er 28. Derfra kan jeg regne videre med formlen for svingningstid i fjederpenduler. Jeg mangler kun vægten af det lod, jeg bruger. Loddet i eksemplet vejede 500g = 0,5 kg.

Svingningstiden for en svingning er altså 0,84 sekunder.