Golfsnelheid en spankracht

Catherine stelde deze vraag op 10 oktober 2014 om 16:39.

Ik heb voor een verslag natuurkunde een proef uitgevoerd waarbij ik de spankracht heb gemeten bij een bepaald aantal buiken. Daarvan heb ik de golfsnelheid uitgerekend. Ik vraag me  af wat  het verband tussen de golfsnelheid en de spankracht is.  Ik snap ook niet hoe je van deze resultaten de grafiek moet transformeren tot een evenredig verband. Ik heb van alles geprobeerd maar er komt maar geen evenredig verband uit.  Zou iemand mij kunnen helpen?


Aantal buiken
2
3
4
5

Lengte (m)
0,96
0,96
0,96
0,96
Spankracht Fs (N)
1,75
0,60
0,50
0,25 

Voortplantings- snelheid

v (m/s)
32
24
19,2
16

Reacties

Jan van de Velde op 10 oktober 2014 om 17:58
Dag Catherine,

Laten we maar gerust uitgaan van ergens een serieuzere meet- of rekenfout.
Hoe heb jij bijvoorbeeld steeds die voortplantingssnelheid berekend? 

Zet trouwens eens v uit tegen √F , en trek dan een rechte door de oorsprong (dat is een grafiek van een rechtevenredig verband) die zoveel mogelijk meetpunten meeneemt. Eéntje past niet. Dat is een start om naar een meet- of rekenfout te gaan zoeken.  

Groet, Jan
Theo de Klerk op 11 oktober 2014 om 12:43
Er is een relatie tussen spankracht en golfsnelheid. Als je een gitaarsnaar (of van  een viool of piano) strakker spant, dan neemt de golfsnelheid toe. Omdat de lengte van de snaar hetzelfde blijft (0,96 m bij jou) zal ook het aantal (halve) golflengtes op die snaar hetzelfde blijven.  Maar met v = λ.f waarbij v en λ gelijk blijven, moet frequentie f (toonhoogte) veranderen. En dat is natuurlijk precies de reden waarom een snaar wordt gespannen: zodat hij de goede toon geeft en "gestemd" is.
Spanning en snelheid nemen alleen niet lineair toe en zoals Jan al suggereert, probeer een  v2 tegen F  of v tegen √F
Catherine op 13 oktober 2014 om 20:03
Bij de proef is de frequentie steeds hetzelfde gebleven, 50 Hz. Ik heb de golfsnelheid met de formule  v = f * (l/0,5n) berekent. Dus bij de eerste heb ik 50*(0.96/3*0.5) gedaan. bij het x aantal buiken er heb ik +1 bij gedaan.
Jan van de Velde op 13 oktober 2014 om 20:47
Als ik twee buiken zie op een staande golf in een snaar (jouw geval 1 als ik het goed begrijp) :


Dan zie ik maar één golf. Met een golflengte van 0,96 m dus. 
Aangezien λ de golflengte moet voorstellen,
en jij daarvoor de formule λ= l/0,5n gebruikt, met n het aantal buiken,
wordt dat λ = 0,96 / (2·0,5) = 0,96 m. 

Formule klopt, maar jij vult hem verkeerd in. 

De bijbehorende golfsnelheid wordt daarmee dus v=λ·f = 0,96 x 50 = 48 m/s. 


Henk op 06 oktober 2016 om 21:07
Hoe kan je deze proef de spankracht bepalen?
Jan van de Velde op 06 oktober 2016 om 21:18
Dag Henk,

Weet je vast wel het antwoord op:
Als je een snaar strakker spant wordt de toon hoger/lager

Er moet dus een verband zijn tussen spankracht en frequentie. Ken je dat verband? Ergens uit je boek?

groet, Jan
Henk op 07 oktober 2016 om 07:19
Dankje Jan voor het snel reageren op mijn vraag! 

Als je een snaar strakker spant, dan wordt de spankracht in de snaar groter en ook de frequentie. 

Alvast bedankt!
Alleen begrijp ik niet hoe je dan de spankracht kan berekenen.
Theo de Klerk op 07 oktober 2016 om 08:16

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft negen appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)