[natuurkunde] harmonische trilling
Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
-
- Berichten: 12
harmonische trilling
Beste wetenschappers,
Ik heb binnekort havo natuurkunde examen en daarvoor moet ik de kenmerken van een harmonische trilling weten. Ik weet inmiddels dat een harmonische trilling een sinusoide vorm heeft alleen ik kan nergens vinden of een harmonische trilling een vaste amplitude heeft of dat een gedempte trilling ook een harmonische trilling kan zijn? Kan iemand mij hier meer duidelijkheid over geven?
Vriendelijke groeten Bas Willems
Ik heb binnekort havo natuurkunde examen en daarvoor moet ik de kenmerken van een harmonische trilling weten. Ik weet inmiddels dat een harmonische trilling een sinusoide vorm heeft alleen ik kan nergens vinden of een harmonische trilling een vaste amplitude heeft of dat een gedempte trilling ook een harmonische trilling kan zijn? Kan iemand mij hier meer duidelijkheid over geven?
Vriendelijke groeten Bas Willems
- Pluimdrager
- Berichten: 3.505
Re: harmonische trilling
Kenmerkend voor een harmonische trilling is dat de amplitude altijd constant is. Als f de frequentie is en A de amplitude geldt voor de uitwijking u op tijdstip t dat u(t) = A·sin 2πf·t.
"Mathematics is a gigantic intellectual construction, very difficult, if not impossible, to view in its entirety." Armand Borel
- Berichten: 649
Re: harmonische trilling
Alleen als de grond frequentie ook een vaste amplitude heeft, anders gaat het niet op,
en er verder geen andere invloeden zijn.
en een puls kan een gedempte trilling opleveren, dan is de amplitude ook niet gelijk.
en er verder geen andere invloeden zijn.
en een puls kan een gedempte trilling opleveren, dan is de amplitude ook niet gelijk.
Sinds de uitvinding van tijd, hebben we het niet meer, en kunnen we het ook niet meer vinden.
En wie haast heeft moet langzamer lopen.
En wie haast heeft moet langzamer lopen.
-
- Berichten: 546
Re: harmonische trilling
Een andere karakterisatie waar ik aan dacht: de (terugdrijvende) kracht is evenredig met de afstand tot het evenwichtspunt van de veer.
-
- Berichten: 12
Re: harmonische trilling
Bedankt voor alle reacties!
Nog even voor mezelf: stel ik krijg op mijn examen een u,t diagram met daarin een gedempte sinusoide vormige trilling met een constante freq, en daarbij de vraag is dit een harmonische trilling dan kan ik ja zeggen?
Nog even voor mezelf: stel ik krijg op mijn examen een u,t diagram met daarin een gedempte sinusoide vormige trilling met een constante freq, en daarbij de vraag is dit een harmonische trilling dan kan ik ja zeggen?
- Berichten: 649
Re: harmonische trilling
kenmerk van een harmonische is dat het exact een veelvoud is van de grondfrequentie, meer niet.
de amplitude speelt geen rol in deze.
de amplitude speelt geen rol in deze.
Sinds de uitvinding van tijd, hebben we het niet meer, en kunnen we het ook niet meer vinden.
En wie haast heeft moet langzamer lopen.
En wie haast heeft moet langzamer lopen.
- Pluimdrager
- Berichten: 3.505
Re: harmonische trilling
Een gedempte trilling is geen harmonische trilling. Bij een harmonische trilling is sprake van een kracht F die evenredig is met de uitwijking u volgens de betrekking F = -C·u. Laat m de massa van het trillende object zijn
en u gegeven zijn door u(t) = A·sin 2πf·t, dan geldt dat F = m·a en a = u"(t) = -4π²Af²sin 2πf·t, waaruit volgt dat C = 4π²mf². Bij een gedempte trilling is er nog een extra wrijvingskracht Fw = k·v, waarbij v de snelheid en k een wrijvingsconstante is. Deze wrijvingskracht veroorzaakt een afnemende amplitude.
en u gegeven zijn door u(t) = A·sin 2πf·t, dan geldt dat F = m·a en a = u"(t) = -4π²Af²sin 2πf·t, waaruit volgt dat C = 4π²mf². Bij een gedempte trilling is er nog een extra wrijvingskracht Fw = k·v, waarbij v de snelheid en k een wrijvingsconstante is. Deze wrijvingskracht veroorzaakt een afnemende amplitude.
"Mathematics is a gigantic intellectual construction, very difficult, if not impossible, to view in its entirety." Armand Borel
- Moderator
- Berichten: 5.548
Re: harmonische trilling
In de natuurkunde behoort de gedempte harmonische trilling wel tot de harmonische trillingen.
Op havo- en vwo-examens zal die vraag niet gesteld worden omdat de examensyllabus op dat punt inconsequent is. De ene plek zegt "de natuurkundige voorwaarde van een harmonische trilling (kracht evenredig met en tegengesteld gericht aan de uitwijking)", wat demping uitsluit, de andere plek zegt "de energie van een harmonisch trillend voorwerp berekenen, ook met energieverlies en demping".
Er bestaan ook niet-harmonische gedempte trillingen, bijvoorbeeld de schommelbeweging met grote beginamplitude. In het vwo-examen 2014-II zat een vraag die daar over ging ('skydiver'). Een grafiek in die opgave was:
Als de vraag was geweest: waarom is dit geen harmonische trilling, dan zou het natuurkundig juist zijn om te antwoorden dat de trillingstijd afneemt, en fout om te antwoorden dat de amplitude afneemt. Overigens was dat niet de examenvraag, dat was te laten zien dat T = 2π√(L/g) hier niet geldt.
Op havo- en vwo-examens zal die vraag niet gesteld worden omdat de examensyllabus op dat punt inconsequent is. De ene plek zegt "de natuurkundige voorwaarde van een harmonische trilling (kracht evenredig met en tegengesteld gericht aan de uitwijking)", wat demping uitsluit, de andere plek zegt "de energie van een harmonisch trillend voorwerp berekenen, ook met energieverlies en demping".
Er bestaan ook niet-harmonische gedempte trillingen, bijvoorbeeld de schommelbeweging met grote beginamplitude. In het vwo-examen 2014-II zat een vraag die daar over ging ('skydiver'). Een grafiek in die opgave was:
Als de vraag was geweest: waarom is dit geen harmonische trilling, dan zou het natuurkundig juist zijn om te antwoorden dat de trillingstijd afneemt, en fout om te antwoorden dat de amplitude afneemt. Overigens was dat niet de examenvraag, dat was te laten zien dat T = 2π√(L/g) hier niet geldt.
-
- Berichten: 12
Re: harmonische trilling
Bedankt voor alle reacties, het is nu duidelijk voor mij!