Lý thuyết Vật lý 12 bài xích 2. Con lắc lò xo

I. Con lắc lò xo

Xét một bé lắc xoắn ốc gồm một vật nhỏ gồm khối lượng m gắn vào đầu của một lò xo tất cả độ cứng k và có khối lượng ko đáng kể; đầu tê của lốc xoáy được giữ cố định. Vật m có thể trượt bên trên một mặt phẳng nằm ngang không tồn tại ma sát

*

Vị trí cân bằng của vật là vị trí lúc lò xo không biến dạng (Hình a).

Bạn đang xem: Con lắc lò xo lý 12

Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng mang lại lò xo dãn ra một đoạn nhỏ rồi buông tay (Hình b), ta thấy vậtdao động trên một đoạn thẳng xung quanh vị trí cân nặng bằng (Hình c với d).

Ta hãy xét coi dao động của vật m (hay của nhỏ lắc lò xo) gồm phải là dao động điều hòa tốt không?

II Khảo ngay cạnh dao động của nhỏ lắc lốc xoáy về mặt động lực học

- Chọn trục tọa độ x như hình trên, thì lực đàn hồi của lò xo là:F = −kx

- Áp dụng định luật II Niu-tơn, ta được:

*

- Đặt

*

, ta đúc rút kết luận:

Dao động của bé lắc lốc xoáy là dao động điều hòa theo phương trìnhx = Acos(ωt + φ)

Tần số góc cùng chu kì của bé lắc lốc xoáy lần lượt là :

Tần số góc:

*

Chu kì dao động của con lắc lò xo là:

*

- Lực luôn hướng về vị trí cân nặng bằng gọi là lực kéo về, tất cả độ lớn tỉ lệ với li độ là lực gây nên gia tốc mang lại vật dao động điều hòa.

III. Khảo cạnh bên dao động của con lắc lò xo về mặt năng lượng

1. Động năng của con lắc lò xo

*

(m là khối lượng của vật)

2. Thế năng của nhỏ lắc lò xo

*

(x là li độ của vật m)

3. Cơ năng của nhỏ lắc lò xo. Sự bảo toàn cơ năng

*

Hay

*

Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương của biên độ dao động.

Xem thêm: Hỏi Về Thay Đèn Xi Nhan Exciter 150 Có Bị Phạt Không ? Thay Đèn Xi Nhan Bằng Đèn Led Có Bị Phạt Không

Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát.