Con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng 250g và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ 4 cm. Khoảng thời gian ngắn nhất để vận tốc của vật có giá trị từ -40 cm/s đến 40√3 cm/s là:

*Lời giải:

+ Thay k = 100N/m và m = 250g = 0,25kg vào

ω = $\sqrt{\frac{k}{m}}$ => ω = 20 rad/s  => T = π/10 (s).

+ v_max = ωA = 20.4 = 80 cm/s.

+ v₁ = -40 cm/s = - v_max/2;

   v₂ = 40$\sqrt{3}$ cm/s = v_max$\sqrt{3}$/2.

+ Sử dụng vòng tròn: t_min = $\frac{T}{12}+\frac{{\displaystyle T}}{{\displaystyle 6}}=\frac{{\displaystyle T}}{{\displaystyle 4}}=\frac{\mathrm{\pi }}{40}$s.

*Phương pháp giải:

xem lại lý thuyết và công thức của dao động điều hòa để vận dụng vào bài

*Lý thuyết nắm thêm

- Chu kì dao động là khoảng thời gian để vật thực hiện được một dao động, đơn vị: giây (s)

- Tần số dao động được xác định bởi số dao động mà vật thực hiện được trong một giây, đơn vị: héc (Hz)

$f=\frac{1}{T}$

- Pha dao động là một đại lượng đặc trung cho trạng thái của vật trong quá trình dao động

- Độ lệch pha giữa hai dao động điều hòa cùng chu kì (cùng tần số) được xác định theo công thức:

$\mathrm{\Delta }\phi =2\pi \frac{\mathrm{\Delta }t}{T}$

- Tần số góc của dao động là đại lượng đặc trưng cho tốc độ biến thiên của pha dao động. Đối với dao động điều hòa tần số góc có giá trị không đổi và được xác định theo công thức

$\omega =\frac{{\phi }_2-{\phi }_1}{t_2-t_1}=\frac{2\pi }{T}$

Với ${\phi }_1$và ${\phi }_2$ lần lượt là pha dao động tại thời điểm $t_1$ và $t_2$, đơn vị của tần số góc là radian trên giây (rad/s)

- Dao động cơ là chuyển động qua lại quanh vị trí cân bằng.

- Dao động cơ của một vật có thể là tuần hoàn hoặc không tuần hoàn.

- Sau những khoảng thời gian bằng nhau, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ thì dao động của vật đó là tuần hoàn

- Dao động tuần hoàn đơn giản nhất là dao động điều hòa

Đồ thị của dao động điều hòa

- Đồ thị của dao động điều hòa là đường cong có dạng hình sin, cho biết vị trí của vật trên trục x tại những thời điểm khác nhau

Phương trình của dao động điều hòa

$x=A\cos (\omega t+\phi )$

Trong đó:

+ x: li độ của dao động

+ A: biên độ dao động (A>0)

+ ω: tần số góc của dao động (đơn vị: rad/s)

+ ωt+φ: pha của dao động tại thời điểm t (đơn vị: rad)

+ φ: pha ban đầu của dao động

Xem thêm các bài viết liên quan hay, chi tiết

Lý thuyết Dao động điều hòa - Vật lí 11 Kết nối tri thức 

TOP 10 câu Trắc nghiệm Mô tả dao động điều hoà (Kết nối tri thức 2024) có đáp án - Vật lí 11