Haluaisin siis saada jousivakiolaskussa esitettyä graafisessa muodossa massan venymän funktiona. Tämä ilmeisesti onnistuisi kaavalla:
m = a bx
Tuo x ilmeisesti on jousen venymä, mutta mitä nuo a ja b tuossa mahtavat olla? Joka tapauksessa tuosta tulevan suoran kulmakerroin pitäisi saada jollain pienimmän neliösumman menetelmällä. Mikähän sellainen mahtaa olla?
Tosi hienoa saada tähän jotain tolkkua, siis neuvot hyvin tervetulleita. :)
m = a bx
Tuo x ilmeisesti on jousen venymä, mutta mitä nuo a ja b tuossa mahtavat olla? Joka tapauksessa tuosta tulevan suoran kulmakerroin pitäisi saada jollain pienimmän neliösumman menetelmällä. Mikähän sellainen mahtaa olla?
Tosi hienoa saada tähän jotain tolkkua, siis neuvot hyvin tervetulleita. :)
Vastaukset 4
Vanhimmat
Oletetaan että on olemassa seuraava mitattu data:
m1 = 0.4kg
x1 = 9cm
m2 = 0.8kg
x2 = 15cm
m3 = 0.5kg
x3 = 10cm
Seuraavien yhtälöiden virheen pitäsi minimoitua (pienimmän neliösumman menetelmä):
m1 = a b*x1
m2 = a b*x2
m3 = a b*x3
Yhtälöryhmä voidaan kirjoittaa matriisimuodossa seuraavien matriisien avulla:
{c} = [m1; m2; m3] = [0.4; 0.8; 0.5]
[A] = [1 x1; 1 x2; 1 x3] = [1 9; 1 15; 1 10]
{y} = [a; b]
..jolloin matriisiyhtälö on:
[A]{y} = {c}
Pienimmän neliösumman ratkaisu saadaan kertomalla matriisiyhtälö vasemmalta [A]:n transpoosilla [A]' ja ratkaisemalla tuntemattomat (lue matematiikan kirjasta miksi näin sattuu olemaan):
[A]'[A]{y} = [A]'{c}
=>
{y} = inv([A]'[A])[A]'{c} = [-0.16452; 0.064516]
eli tulokseksi saatiin
m(x) = -0.16452kg 0.064516kg/cm * x
Voidaan tarkistaa kuinka hyvin se vastaa mitattua dataa:
m(9cm) = 0.416kg (mitattu 0.4kg)
m(15cm) = 0.803kg (mitattu 0.8kg)
m(10cm) = 0.481kg (mitattu 0.5kg)
F on tasolla jousta venyttävä vakiovoima,
myy on lepokitkakerroin , k on jousivakio ja x on jousen venymä
liikeyhtälö: ma=F-myy*mg-k*x ,jos se pysyy paikallaan niin ma=0
myy*mg=F-k*x=> m=F/(myy*g)-k/(myy*g)*x
kappale, jonka massa on m on kiinnitetty jouseen.
Kappaletta ryhdytään vetämään vakiovoimalla F, (esim tason reunan yli lattiaa kohden putoavalla punnuksella). Kappale pysähtyy jollekin kohtaa paikalleen. Nyt tuo yhtälö pätee.
a lienee venymä vapaana (tai puristettuna) ja b on jousivakio (yleensä merkitään k)... tiemmä?