Samenvatting Fysica
H14: periodieke beweging
Trilling = een oscillatie = een periodieke beweging = een beweging die zich blijft herhalen
Stabiel evenwichtspunt
= Wanneer het lichaam hiervan weggehaald wordt, ondervindt het een terugroepende kracht.
Oscillatie treedt altijd op als er een terugroepende kracht is.
Geen wrijving of andere externe kracht
Mechanische energie behouden
Oscillatie gaat oneindig door.
Amplitude A = maximale uitwijking van evenwichtspunt.
Periode T = tijd van één cyclus.
Frequentie f = aantal cycli per tijdseenheid.
Oscillaties, veren, slingers en hun demping
Hoe verder een veer wordt uitgetrokken, hoe meer (terugroepende) kracht er nodig is om
dit weer te herstellen: F = -kx = -ω²x = ma
Bepaling van veerconstante k: mg = kΔl
Harmonische oscillator
Algemeen, horizontaal:
⇒ Frequentie onafhankelijk van de amplitude.
pag. 1
,Energie:
Totale energie = kinetische + potentiële
E=K+U
1
K = 2 𝑚𝑣 2
1
U = 2 𝑘𝑥 2
1
Totale energie is dus constant: E = 2 𝑘𝐴²
Verticale bewegingen:
Ook zwaartekracht, maar nog steeds constant
Toepassingen
pag. 2
,Wiskundige slinger
= een geïdealiseerde slinger die de volgende voorwaarden heeft:
- Scharnierpunt beweegt niet een is wrijvingsloos
- Slinger heeft geen massa, vervormt niet en heeft een vaste lengte
- Totale massa is constant
- Positie wordt bepaald door de hoek θ
- Zwaartekrachtsversnelling g is aanwezig
- F = -mg sinθ
- MAAR: dit is geen harmonische oscillator!
Fysische oscillator
Een fysische slinger beschouwt een voorwerp als een lichaam en niet als een
puntmassa zoals een wiskundige.
Een object heeft een krachtmoment:
Met d de afstand tussen de scharnier en het massa centrum
Torsieslinger
Een torsieslinger beweegt door het verdraaien va een draad.
pag. 3
, Gedempte trillingen
Demping is het verminderen van een trilling door het verlies van energie in een systeem.
Het systeem keert hierdoor terug naar zijn evenwichtstoestand.
Dit gebeurt met de dempingscoëfficiënt b:
2 oplossingen, door ±
Soorten demping
Oscillerende of zwakke demping
Kruipende of sterke demping
pag. 4
H14: periodieke beweging
Trilling = een oscillatie = een periodieke beweging = een beweging die zich blijft herhalen
Stabiel evenwichtspunt
= Wanneer het lichaam hiervan weggehaald wordt, ondervindt het een terugroepende kracht.
Oscillatie treedt altijd op als er een terugroepende kracht is.
Geen wrijving of andere externe kracht
Mechanische energie behouden
Oscillatie gaat oneindig door.
Amplitude A = maximale uitwijking van evenwichtspunt.
Periode T = tijd van één cyclus.
Frequentie f = aantal cycli per tijdseenheid.
Oscillaties, veren, slingers en hun demping
Hoe verder een veer wordt uitgetrokken, hoe meer (terugroepende) kracht er nodig is om
dit weer te herstellen: F = -kx = -ω²x = ma
Bepaling van veerconstante k: mg = kΔl
Harmonische oscillator
Algemeen, horizontaal:
⇒ Frequentie onafhankelijk van de amplitude.
pag. 1
,Energie:
Totale energie = kinetische + potentiële
E=K+U
1
K = 2 𝑚𝑣 2
1
U = 2 𝑘𝑥 2
1
Totale energie is dus constant: E = 2 𝑘𝐴²
Verticale bewegingen:
Ook zwaartekracht, maar nog steeds constant
Toepassingen
pag. 2
,Wiskundige slinger
= een geïdealiseerde slinger die de volgende voorwaarden heeft:
- Scharnierpunt beweegt niet een is wrijvingsloos
- Slinger heeft geen massa, vervormt niet en heeft een vaste lengte
- Totale massa is constant
- Positie wordt bepaald door de hoek θ
- Zwaartekrachtsversnelling g is aanwezig
- F = -mg sinθ
- MAAR: dit is geen harmonische oscillator!
Fysische oscillator
Een fysische slinger beschouwt een voorwerp als een lichaam en niet als een
puntmassa zoals een wiskundige.
Een object heeft een krachtmoment:
Met d de afstand tussen de scharnier en het massa centrum
Torsieslinger
Een torsieslinger beweegt door het verdraaien va een draad.
pag. 3
, Gedempte trillingen
Demping is het verminderen van een trilling door het verlies van energie in een systeem.
Het systeem keert hierdoor terug naar zijn evenwichtstoestand.
Dit gebeurt met de dempingscoëfficiënt b:
2 oplossingen, door ±
Soorten demping
Oscillerende of zwakke demping
Kruipende of sterke demping
pag. 4
