Sách Giáo Khoa Vật Lý 12

2. con lắc lò xo2. con lắc lò xo2. con lắc lò xo

2. con lắc lò xo

Bài 2. con lắc lò xo –

xét một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng m gắn vào đầu của một lò xo có độ cứng k và có khối lượng không đáng kể : đầu kia của lò xo được giữ cố định (h.2.1). vật m có thể trượt trên một mặt phẳng nằm ngang không có ma sát. 2. vị trí cân bằng của vật là vị trí khi lò xo không biến dạng (h.2.la). vật sẽ đứng yên mãi ở vị trí này nếu lúc đầu nó đứng yên. kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng cho lò xo dãn ra một đoạn nhỏ rồi buông tay (h.2.1b), ta thấy vật dao động trên một đoạn thẳng quanh vị trí cân bằng (h.2.1c và d). ta hãy xét xem dao động của vật m (hay của con lắc lò xo) có phải là dao động điều hoà hay không.ii – khảo sát dao động của con lấc lô xo vê mất đ0ng lưc hqc 1. chọn trục toạ độ y song song với trục của lò xo, chiều dương là chiều tăng độ dài 1 của lò xo. chọn gốc toạ độ 0 tại vị trí cân bằng. giả sử vật có li độ \. vì trọng lực p và phản lực n của mặt phẳng tác dụng vào vật cân bằng nhau, nên hợp lực f tác dụng vào vật chỉ là lực đàn hồi của lò xo. hơn nữa, ở vị trí vật có li độ y thì độ biến dạng của lò xo cũng bằng x (ai=x). do đó lực đàn hồi của lò xo f = – kai có thể viết dưới dạng đại số như sau:f = -ka (2.1) 2. áp dụng định luật ii niu-tơn, ta được: k= – m” (2.2)3. đặt (o” = k và so sánh công thức (2.2) với công thức (1,4) ta rút ra kết luận: dao động của con lắc lò xo là dao động điều hoà theo phươngtrình (1.1). tần số góc và chu kì của con lắc lò xo lần lượt là:o = – (2.3)t = 27t. t (2.4)4. lực kéo về lực luôn hướng về vị trí cân bằng gọi là lực kéo về. lực kéovề có độ lớn tỉ lệ với li độ là lực gây ra gia tốc cho vật dao độngđiều hoà.iii – khảo sát dao động của con lấc lò xovê mất nấng lượng1. θδng nang cύa con lac lό κο động năng của con lắc lò xo là động năng của vật m :2 (2.5)w = 2. thế năng của con lắc lò xo ở lớp 10 ta đã biết, khi lò xo bị biến dạng thì hệ gồm lò xo và vật nhỏ, tức là con lắc lò xo, có thế năng đàn hồi w = k(a): – thay ai = \ vào, ta có công thức tính thế năng của con lắc lò xo nhu sau :1. ) w = ke (2.6)| c.-i. chứng minhm rằng κ. có đơn vịlà giây.| co. hãy cho biết một cách định tính, thế năng và động năng của con lắc thay đổi thế nào khi nó đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng và từ vị trí cân bằng đến vị trí biên.con lắc lò xo là một hệ dao độncôngđộng năng của con lắc lò xo là:trong đó x là lĩ độ của vật m; k hướng về vị trí cân bằng.w =1 mv*3. cơ năng của con lắc lò xo. sự bảo toàn cơ năng a) cơ năng của con lắc lò xo là tổng động năng và thế năng của con lắc.w = mv ilk? (2.7) 2 2 b) ta có thể chứng minh rằng khi không có ma sát thì cơ năng của con lắc được bảo toàn. nó chỉ biến đổi từ dạng thế năng sang động năng và ngược lại. thật vậy, thay u từ công thức (1.3) và thay y từ công thức (1.1) vào công thức (2.7) ta được :wsin°(or + o)+ kaʼeos°(ot + p) kết hợp với công thức (2.3), ta được :w = a? r = hằng số (2.8) công thức (2.8) cho thấy: cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương của biển độ dao động. cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát.g điều hoà.-ཟཟ= -kxlà độ cứng của lò xo; dấu trừ chỉ rằng lực fluôn luônchu kì dao động của con lắc lò xo là t = 2n(m là khối lượng của vật] и, = {x là lĩ độ của vậtm)| cơ năng của con lắc lò xo:hay: w = }ka”= ‘ma’a’ = hãng số 2 2 2 2ܒܙܒܓܝ ܓ ܠܝ ܓܒܐ ܐܠܘ ܢܝ ܠ ܬܓܬܐ ܓ ܕ ܐ ܢܝܬܐ ܢܝ ܥܬܐ ܥܝ ܬܥܬܐ ܠܐ ܡ, ཟ ܐܠܝ ܥܕܬܐ – ܒ ܒ – ܒ ܲܓܝ ܓܝ ܐܐcâu hối va bai tâp 3.1. khảo sát dao động của con lắc lò xo nằm 5. một con lắc lò xo dao động điều hoà, lò xo có ngang. tìm công thức của lực kéo về. độcứng k=40’n/m. khi vậtm của con lắc đang qua vị trí có li độ x = -2 cm thì thế năng của2. nêu công thức tính chu kì của con lắc lò xo. con lắc là bao nhiêu?3. viết công thức của động năng, thế năng vàcơ năng của con lắc lò xo. a.- 0.016.j. b. -0.008.j.khi con lắc lò xo dao động điều hoà thì động c.o.016.j. d.o,008.j.năng và thế năng của con lắc biến đổi qua lại 6. một con lắc lò xo gồm một vật có khối lượngố nàn 7 – franhư thế nào ? m=0,4kg và một lò xo có độ cứng k=80|n/m. con lắc dao động điều hoà với biên độ bằng 0,1 m. hỏi tốc độ của con lắc khi qua vị trí4. chọn đáp án đúng. cân bằna ?công thức tính chu kì dao động của con lắc a.0m/s. b. 14 m/s.lò xo là: k c.20 m/s. d,3,4 m/s.ат-2; b, tn 27 wm.c. t- i от г. 2nt vk k

 

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bấm vào một ngôi sao để đánh giá!

Đánh giá trung bình 4 / 5. Số lượt đánh giá: 1057

Chưa có ai đánh giá! Hãy là người đầu tiên đánh giá bài này.

--Chọn Bài--

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!

Print Friendly, PDF & Email