Springen naar inhoud

Wrijving pendulum bepalen.


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Chip

    Chip


  • >100 berichten
  • 157 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 03 augustus 2010 - 21:09

Hallo,

Ik heb hier even dringend hulp bij nodig ](*,)

Ik heb een staaf. Aan begin van de staaf is de as. Nu wil ik graag weten of het mogelijk is om m.b.v. de data die ik heb, de totale uitslingering van de pendulum van een bepaalde hoek, de wrijving te bepalen van de as.

Van de pendulum zelf weet ik alles, traagheid, massa, zwaartepunt etc...

Een goeie hint zou ik zeer op prijs stellen.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Xenion

    Xenion


  • >1k berichten
  • 2606 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 03 augustus 2010 - 21:42

Die van de as alleen kan ik zelf zo niet direct verzinnen, maar de totale weerstand van de lucht en het scharnierpunt kan je waarschijnlijk wel bepalen uit het uitdempen van de slingerbeweging.

In een ideaal geval zal de slinger eeuwig slingeren met een zelfde amplitude, maar zoals je wel weet zal hij in realiteit bij elke beweging hoogte verliezen en uiteindelijk tot stilstand komen. Uit de snelheid waarmee dit gebeurt kan je waarschijnlijk wel iets over de weerstandskrachten te weten komen.

#3

Chip

    Chip


  • >100 berichten
  • 157 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 03 augustus 2010 - 22:07

ah ja tuurlijk dat ik dit niet eerder heb gezien

Je kan dat natuurlijk bepalen.... aangezien de demping met een een functie van een e-macht afneemt. Heb nu niet bij de hand helaas.

Plaatje

[attachment=6013:demping.png]

Morgen maar even kijken hoever ik kom.

Maar de dempingsfactor is dan wel de kinetische wrijving. Dus dempingsfactor * hoeksnelheid + statische wrijving.

Weet ik helaas niet de statische wrijving ](*,) grmbl.

ps. weet niet heel zeker maar de afname van de toppen moet (schat ik zo) ongeveer gelijk zijn aan die dempingsfactor.

Veranderd door Wouser, 03 augustus 2010 - 22:19


#4

mcs51mc

    mcs51mc


  • >250 berichten
  • 470 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 augustus 2010 - 07:25

"Statische wrijving", bedoel je dan de kracht die je nodig hebt om de slinger, die vertikaal staat, in beweging te krijgen?
Ideaal, zonder wrijving zal de pendel uitslaan bij de minste horizntaal uitgevoerde kracht.
Praktisch zal je een aantal Newton's moeten drukken vóór je maar enige beweging ziet.
Die kracht zal wel in relatie staan met de statische wrijving in de as.

#5

JWvdVeer

    JWvdVeer


  • >1k berichten
  • 1114 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 augustus 2010 - 08:49

Je kan dat natuurlijk bepalen.... aangezien de demping met een een functie van een e-macht afneemt. Heb nu niet bij de hand helaas.

LaTeX
Dat is je afname van de amplitude.

Je kunt nu toch gewoon heel simpel de (absolute, positieve of negatieve) amplitudes bepalen bij een meting van de maximale uitslag van je pendule. Vervolgens neem je van al je punten de natuurlijke logaritme:
LaTeX

Hierop laat je lineaire regressie los en bepaal je a en b.

Veranderd door JWvdVeer, 04 augustus 2010 - 08:51


#6


  • Gast

Geplaatst op 04 augustus 2010 - 14:46

Als je zeer precieze metingen van uitslagen hebt kan je volgens mij wel alle krachten onderscheiden. Je hebt dan alleen niet genoeg aan de amplitude, je moet de vorm van de gedempte sinus bestuderen. Je mag aannemen dat de wrijving in de as onafhankelijk is van de snelheid, en de luchtwrijving (erg) veel. Bij het passeren van de evenwichtsstand moet de totale wrijving groter zijn dan bij de uitersten, dus de tweede afgeleide van de kromme moet daar in absolute zin groter zijn.
Ik zou natuurlijk kunnen zeggen meet de wrijving in de as met een unster maar ik neem aan dat dat niet jouw bedoeling is.

#7


  • Gast

Geplaatst op 04 augustus 2010 - 14:59

"Statische wrijving", bedoel je dan de kracht die je nodig hebt om de slinger, die vertikaal staat, in beweging te krijgen?
Ideaal, zonder wrijving zal de pendel uitslaan bij de minste horizntaal uitgevoerde kracht.
Praktisch zal je een aantal Newton's moeten drukken vóór je maar enige beweging ziet.
Die kracht zal wel in relatie staan met de statische wrijving in de as.

Welke kracht zal in relatie staan met de statische wrijving? Bedoel je dat de wrijving tijdens bewegen anders is dan bij stilstand? Ik heb daar zelf over getwijfeld (stictie) maar volgens mij mag je stellen dat beide krachten gelijk zijn. Bovendien zal tijdens het slingeren de as altijd draaien, behalve in de uiterste standen. Als er sprake zou zijn van stictie zou je dat hoogstens aan de vorm van de gedempte sinusoide kunnen zien maar die is niet als zodanig geregistreerd. Alleen de amplitudes zijn dat.
Ik heb nog een bedenking, want uit de grootte van de demping is het bepalen van de wrijvingskrachten nog niet zo eenvoudig. Je kan hoogstens de gemiddelde wrijvingskracht per slag bepalen. Deze zal bovendien met elke slag afnemen, want de bereikte snelheden worden steeds lager. Aha. Nu ik dit lees geeft dat misschien juist een kans om lucht- en aswrijving te onderscheiden! Kun je je meetresultaten weergeven, dan kan ik proberen of daar iets uit te destilleren valt?

#8


  • Gast

Geplaatst op 05 augustus 2010 - 16:48

Sorry als ik in mezelf praat maar ik blijf piekeren over dit onderwerp. Ik kom op de volgende oplossing: Maak een grafiek met horizontaal het volgnummer van de cyclus. Dus voor de eerste slingering 1, de tweede 2 etc. Hiermee raak je de factor tijd kwijt maar dat is geen probleem. Verticaal zet je de amplitude. Het maakt niet uit of je alleen de uitslagen naar rechts neemt of ook die naar links, dan krijg je gewoon 2 maal zoveel meetpunten.
Nu kun je per slingering uitrekenen:
1. hoe hoog het zwaartepunt is gekomen t.o.v. de ruststand (h(i)).
Er geldt LaTeX met l de lengte van de slinger en phi de maximale hoek.
2. hoe lang de afgelegde boog is (s(i)) (LaTeX bij een halve slingering of LaTeX bij hele slingeringen.
3. hoe hoog de maximaal bereikte snelheid was (LaTeX )
4. welke waarde de totale wrijvingskracht gemiddeld had
Hiervoor moet wat meer gerekend worden, want je moet uitrekenen hoeveel energie er bij de slag verloren is gegaan. Dit kan via de maximale snelheid (kinetische energie) of via de bereikte hoogte (potentiele energie). Dit moet je delen door de booglengte s om de gemiddelde wrijvingskracht te krijgen.

Nu is het de vraag (die ik zonder meetgegevens niet kan beantwoorden) op welke wijze de gemiddelde wrijvingskracht verloopt met de maximaal bereikte snelheid. Ik vermoed dat deze exponentieel verloopt naar een assymptoot toe, die bereikt wordt als de gemiddelde snelheid nul is (of deze daadwerkelijk bereikt wordt doet niet ter zake). Maar volgens mij kun je deze wrijvingskracht aanmerken als mechanische wrijving in de as, want bij een snelheid van nul is de luchtweerstand ook nul.

Wie kan mij vertellen of deze werkwijze resultaat oplevert? Of dat hij een fout bevat?





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures