Visa fråga/svar

 

Kraft-Rörelse [15987]

Fråga:
Hej! Vi är två tjejer som gjorde ett besök på experimentariumet i köpenhamn. Vi testade då en en sammankopplad gunga. Våra iakttagelser av gungan var att energi överförs från den ena gungan som är i rörelse till den andra via stången. Det gjorde att den ena gungan rörde sig med högre hastighet i förhållande till den andra. Vår fråga är då, Varför?
/Rebecca T, ProCivitas Privata Gymnasium, Helsingborg

Svar:
Hej tjejer! Även till synes enkla system kan uppvisa mycket komplext och ibland kaotiskt uppförande. Två identiska kopplade gungor uppför sig emellertid ganska enkelt. Det är trots detta inte så lätt att förklara vad som händer utan matematik, men vad gäller era kopplade gungor säger min gamla fysikbok (OLof Beckman, Fysik I) följande:

Kopplade svängningar.
Två system, t.ex. två pendlar med nära lika svängningstal, som påverkar varandra genom något slag av koppling, t.ex. en fjädrande förbindelse, ger svängningar som växelvis övergår från det ena systemet till det andra. Växlingen sker hastigare ju starkare kopplingen är.

Jag antar att experimentet ni gjorde liknar det i länk 1. Bilden nedan (från länk 1) visar uppställningen.

Om man drar i den ena pendeln och sedan släpper den så börjar den svänga fram och tillbaka. Relativt snart ser man att svängningens storlek (kallas amplitud) minskar och att den andra pendeln börjar svänga.

Vad som händer är att den rörliga pendeln drar i den orörliga med en period som motsvarar pendelns egenfrekvens - pendlarna har ju samma egenfrekvens. Det medför att den från början orörliga pendeln rör sig mer och mer. Samtidigt påverkas den från början rörliga pendeln av en bromsande kraft med en period motsvarade egenfrekvensen. Detta är en yttring av Newtons tredje lag om verkan och motverkan.

Kopplingen mellan pendlarna medför alltså att energin i pendelrörelsen (som för maxutslaget består helt av lägesenergi och i lägsta punkten helt av rörelseenergi) flyttar sig fram och tillbaka mellan pendlarna.



/Peter E

Nyckelord: Newtons rörelselagar [21];

1 http://www.exploratorium.edu/snacks/coupled_resonant_pendlm/index.html

*

 

 

Frågelådan innehåller 7376 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2019-03-12 13:41:21.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.