Con lắc lò xo nằm ngang - Vật Lý 12
Kỳ thi THPT Quốc gia đang đến gần, đây chính là thời gian thích hợp cho các bạn học sinh tổng hợp lại những kiến thức đã học. bài con lắc lò xo nằm ngang là Dạng bài số cũng hay gặp trong các đề thi, vì vậy vui hoc đã hệ thống lại toàn bộ lý thuyết, công thức liên quan hay bài tập chi tiết có lời giải với mong muốn giúp học sinh không gặp khó khăn trong quá trình chuẩn bị thi.
1.Phương trình dao động của con lắc lò xo nằm ngang
Tần số góc:
Chu kỳ dao động:
Tần số dao động:
Lực kéo về:
Lực đàn hồi của con lắc lò xo nằm ngang: F = kx
2. Năng lượng của con lắc lò xo nằm ngang
Một con lắc lò xo nằm ngang sẽ có công thức về năng lượng như sau:
Động năng:
Thế nặng:
Cơ năng: hay = (hằng số)
3.bài sốtoán phụ về con lắc lò xo
Dao động với chu kỳ T1 khi lò xo không gắn vật nặng m1
Dao động với chu kỳ T2 khi lò xo không gắn vật nặng m2
a) Xác định chu kì dao động của vật khi gắn vật có khối lượng:
Công thức trên cũng dùng cho n vật nặng
b) Xác định chu kỳ dao động của vật khi gắn vật có khối lượng:
c) Xác định chu kỳ dao động của vật khi gắn vật có khối lượng: m = |m1 - m2|
Ví dụ: Con lắc lò xo nằm ngang vật nặng có m = 0 3kg, dao động điều hòa theo cosin. Cơ năng của dao động là 24mJ, gốc thế năng chọn ở VTCB, tại thời điểm t gia tốc và vận tốc của vật lần lượt là 20√3 cm/s và - 400 cm/s2. Biên độ dao động của vật là bao nhiêu?
Giải:
A = 2cm
4.1. Cắt lò xo
Ví dụ, ta có một lò xo có chiều dài là l0 và có độ cứng là k0. Chia lò xo này thành n đoạn có chiều dài là l1, l2,..., ln. Và độ cứng là k1, k2,..., kn Khi đó ta luôn có k0l0 = k1l1 = k2l2 = ... = Knln = ES
Nhận xét: Chiều dài của lò xo tỉ lệ nghịch với độ cứng của lò xo. Khi chiều dài tăng thì độ cứng giảm.
4.2. Ghép lò xo
a. Ghép nối tiếp:
Vật m gắn vào lò xo số 1 có độ cứng k1 thì dao động có chu kỳ T1, gắn vật đó vào lò xo số 2 có độ cứng k2 có chu kỳ là T2. Vậy khi vật m gắn lên 2 lò xo 1 và 2 ghép nối tiếp thì:
b. Ghép song song: k=k1+k2
Vật m gắn vào lò xo số 1 có độ cứng k1 thì dao động có chu kỳ T1, gắn vật đó vào lò xo số 2 có độ cứng k2 có chu kỳ là T2. Vậy khi vật m gắn lên 2 lò xo 1 và 2 ghép song song thì:
5.bàitập về con lắc lò xo nằm ngang
bài 1: Một con lắc lò xo nằm ngang có vật nặng khối lượng m = 100g, độ cứng của lò xo k = 100 N/m. Cho π2=10,g=10m/s2. Người ta làm cho vật dao động điều hòa VTCB biên độ A bằng 4 cm. Mốc tính thời gian được chọn là khi vật đi qua VTCB theo chiều dương. Tính chu kỳ dao động và số lần dao động mà vận chuyển động trong 1 phút.
Giải: