Proef van Melde - Onzekerheid over grafiekresultaten
stelde deze vraag op 08 januari 2025 om 13:44.Goedendag,
Op het moment zijn wij bezig met een opdracht waarbij wij de zogenaamde Proef van Melde uitvoeren. Dit houdt het volgende in: Een koord (een dikke en dunne variant van 1,5 m) is bevestigd aan een trilapparaat die trilt met een frequentie van 50 Hz. Door de varieren in de spankracht kunnen er verschillende aantallen knopen gecreeerd worden. In dit geval hebben wij het aantal knopen van 4 tot 9 genomen.
Het doel is om na te gaan of de formule v = √(Fs/(m/l)) in de praktijk klopt. Dit moet men doen door met behulp van een v2 - Fs diagram aan te tonen dat er een evenredig verband tussen deze bestaat, zoals de formule suggereert.
Nu zijn wij vrij onzeker met onze resultaten. Als er een recht evenredig verband zou zijn, zou de grafiek een rechte lijn door de oorsprong moeten tonen, toch? Onze grafiek (legenda, lijnen etc. onbreekt nog maar dat wordt later aangevuld) blijft echter, zoals in de afbeelding te zien is, een kromming vertonen. Wij vroegen ons af of dit het resultaat is van een fout in de meetgegevens/berekeningen of dat er sprake is van meetonnauwkeurigheden.
Daarnaast vroegen wij ons af of het de bedoeling is om v te berekenen met behulp van de eerder gegeven formule of juist v = f*λ. En zou een trendlijn ipv. een lijn tussen de punten geschikter zijn?
Kan iemand ons meer inzicht geven over de manier waarop wij (wellicht) de mist in gaan?
Alvast dank.
Reacties
m/L is de massa per lengte-eenheid. Een homogeen dun koord heeft een kleinere m dan een dik koord van dezelfde lengte. m/L is een deel van de formule die bepaalt wat de golfsnelheid in een snaar is:
Zie ook https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/229/golfsnelheid-en-spankracht
De verhouding tussen de in je grafiek uitgezette spanning F (Y-as) en kwadraat van de snelheid v (X-as) geeft een constante helling (of richtingscoefficient) die gelijk zou moeten zijn aan m/L
v = f λ
Als je bij bepaalde spanning in het touw bij een bekende frequentie f een aantal staande (halve) golven op de snaar kunt produceren (en daarmee λ), dan kun je de snelheid berekenen. Spanning en snelheid leveren in een grafiek dan een rechte lijn op (idealiter) met een hellingshoek m/L
