Nội dung bài viết

    Xem thêm

    Công thức tính con lắc lò xo và cách giải các dạng bài tập (2024) chi tiết nhất

    Với tài liệu về Công thức tính con lắc lò xo và cách giải các dạng bài tập (2024) chi tiết nhất bao gồm: lý thuyết và bài tập cũng như những định nghĩa, tính chất, các dạng bài sẽ giúp bạn nắm vững kiến thức và học tốt môn Vật lí hơn.

     

    1 64 05/08/2024
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Con lắc lò xo

    I) Khái niệm

    - Con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng m gắn vào đầu một lò xo có độ cứng k và khối lượng không đáng kể.

    II) Phương trình dao động

    - Xét một con lắc lò xo nằm ngang: vật có khối lượng m, lò xo có độ cứng k, mặt ngang không ma sát.

    Con lắc lò xo - Lý thuyết Vật Lý 12 đầy đủ

    Chọn trục tọa độ như hình vẽ, gốc tọa độ ở VTCB ( vị trí lò xo không biến dạng.

    Các lực tác dụng lên vật: trọng lực P→, phản lực N→, lực đàn hồi F→.

    Theo Định luật II Niu-tơn ta có: P→ + N→ + F→ = ma→

    Chiếu lên trục Ox ta có: F = ma

    ⇔ -kx = ma ⇔ a = x" = (-k/m).x (Phương trình vi phân cấp 2)

    Nghiệm của phương trình trên có dạng: x = A cos⁡(ωt + φ)

    Với Con lắc lò xo - Lý thuyết Vật Lý 12 đầy đủ

    A, φ∶ được xác định từ điều kiện ban đầu của bài toán.

    III) Lực trong con lắc lò xo:

    - Lực đàn hồi Fđh: là lực xuất hiện khi lò xo bị biến dạng.

    Fđh = -k∆l (Với ∆l là độ biến dạng của lò xo, so với vị trí lò xo không biến dạng)

    - Lực phục hồi (lực hồi phục): là hợp lực tác dụng lên vật dao động điều hòa.

    Fph = ma = -kx (Với x là li độ của vật, so với VTCB)

    Lực phục hồi luôn hướng về vị trí cân bằng.

    - Nhận xét

    Trong con lắc lò xo nằm ngang: x = ∆l ( do VTCB là vị trí lò xo không biến dạng)

    Trong con lắc lò xo thẳng đứng:

    Con lắc lò xo - Lý thuyết Vật Lý 12 đầy đủ

    Tại VTCB, tổng hợp lực bằng 0: k∆l0 = mg

    → Độ biến dạng của lò xo ở VTCB ∆l0 = mg/k

    (VTCB khác vị trí lò xo không biến dạng).

    Độ lớn Con lắc lò xo - Lý thuyết Vật Lý 12 đầy đủ

    Độ lớn Con lắc lò xo - Lý thuyết Vật Lý 12 đầy đủ

    IV) Năng lượng trong con lắc lò xo:

    - Động năng của con lắc lò xo:

    Con lắc lò xo - Lý thuyết Vật Lý 12 đầy đủ

    - Thế năng đàn hồi của con lắc lò:

    Con lắc lò xo - Lý thuyết Vật Lý 12 đầy đủ

    - Trong con lắc lò xo nằm ngang x = ∆l nên:

    Con lắc lò xo - Lý thuyết Vật Lý 12 đầy đủ

    - Cơ năng trong con lắc lò xo:

    Con lắc lò xo - Lý thuyết Vật Lý 12 đầy đủ

    - Nhận xét: Trong suốt quá trình dao động, động năng và thế năng của con lắc lò xo biên thiên tuần hoàn với chu kì T/2, còn cơ năng của vật được bảo toàn.

    Tham khảo các loạt bài Vật lí khác:

    Bài viết cùng lớp mới nhất

    Xem thêm
    1 64 05/08/2024
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Xem thêm các chương trình khác: