Dubbel massa-veer systeem

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 202

Dubbel massa-veer systeem

In onbelaste toestand hebben beide veren lengte
\(l_0\)
. Beide massa's bewegen alleen langs de x-as
\((y=z=0)\)
.

Afbeelding

Bepaal de eigenfrequenties van beide massa's
\(x_1\)
en
\(x_2\)
zijn de posities van de eerste en tweede massa's in de
\(\overrightarrow{e}_x\)
richting

Potentiele energie
\(U_{spring} = \frac{1}{2}kx_1^2 + \frac{1}{2}k(x_2 - x_1)^2\)
\(U_{gravity} = -2mgx_1 - mg(x_2-x_1)\)
\(U = \frac{1}{2}kx_1^2 + \frac{1}{2}k(x_2 - x_1)^2 - 2mgx_1 - mg(x_2-x_1)\)
kinetische energie
\(T = \frac{1}{2}m(x_1^2 + x_2^2)\)
Hiervan moet vervolgens de Lagrangiaan van opgesteld worden en vervolgens de Euler-Lagrangre bewegingsvergelijkingen.

Maar als ik dit doe dan hou ik uiteindelijk een mg term over, zonder
\(x_1\)
of
\(x_2\)
term, waardoor ik niet gemakkelijk een probeeroplossing in de vorm
\(x_1 = B_1e^{i \omega t}\)
kan gebruiken om de
\(\omega\)
te bepalen

Dus eigenlijk is mijn vraag; kloppen T en U? Zo nee, waar ga ik fout?

Gebruikersavatar
Berichten: 17.659

Re: Dubbel massa-veer systeem

Dit onderwerp past beter in het huiswerkforum en is daarom verplaatst.
"Knowledge speaks, but wisdom listens."
- Jimi Hendrix -

Gebruikersavatar
Berichten: 5.609

Re: Dubbel massa-veer systeem

meijuh schreef:kinetische energie
\(T = \frac{1}{2}m(x_1^2 + x_2^2)\)
Zo op het eerste gezicht, hier klopt de eenheid niet van... Hier staat een kg.m², en dat is geen energie.
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet

And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign

-Alanis Morisette-

Berichten: 200

Re: Dubbel massa-veer systeem

In onbelaste toestand hebben beide veren lengte
\(l_0\)
. Beide massa's bewegen alleen langs de x-as
\((y=z=0)\)
.

Volgens mij klopt je potentiele energie v.d. veren ook niet, want je houdt geen rekening met de onbelaste lengte v.d veren:
\(U_{spring} = \frac{1}{2}k(x_1 - l_0)^2 + \frac{1}{2}k(x_2 - (x_1 + l_0))^2\)
En onderstaande term klopt ook niet inderdaad, E_kin = 1/2 m v^2 ... maar jij hebt er geen snelheden instaan.

kinetische energie
\(T = \frac{1}{2}m(x_1^2 + x_2^2)\)

Berichten: 202

Re: Dubbel massa-veer systeem

Luuk1 schreef:Als je de positieve x-richting naar beneden kiest(zoals in het plaatje), dan krijg je
\(U_{gravity} = +mgx_1 + mgx_2\)
In onbelaste toestand hebben beide veren lengte
\(l_0\)
. Beide massa's bewegen alleen langs de x-as
\((y=z=0)\)
.

Volgens mij klopt je potentiele energie v.d. veren ook niet, want je houdt geen rekening met de onbelaste lengte v.d veren:
\(U_{spring} = \frac{1}{2}k(x_1 - l_0)^2 + \frac{1}{2}k(x_2 - (x_1 + l_0))^2\)
Dus:
\(U = \frac{1}{2}k(x_1 - l_0)^2 + \frac{1}{2}k(x_2 - (x_1 + l_0))^2 +mgx_1 + mg(x_2 - x_1) \)
?
En onderstaande term klopt ook niet inderdaad, E_kin = 1/2 m v^2 ... maar jij hebt er geen snelheden instaan.

kinetische energie
\(T = \frac{1}{2}m(x_1^2 + x_2^2)\)
Moet natuurlijk met puntje:
\(T = \frac{1}{2}m(\dot{x}_1^2 + \dot{x}_2^2)\)

Berichten: 200

Re: Dubbel massa-veer systeem

Oh je had mn vorige bericht al gekopieerd, ik had een foutje gemaakt:
\( U_{grav} = -mgx_1 - mgx_2 \)
Ik snap alleen niet hoe jij die U_grav hebt bedacht? Hoe kom je bijv. bij die eerste tem -2mgx_1

Reageer