Tài liệu Bài giảng bài con lắc lò xo vật lý 12 (2)

CON LẮC LÒ XO I. CON LẮC LÒ XO: o VTCB 1. Con lắc lò xo: Gồm vật nhỏ khối lượng m gắn vào đầu một lò xo có độ cứng k, đầu kia của lò xo được giữ cố định. 2. Vị trí cân bằng: Là vị trí khi lò xo không bị biến dạng II. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT ĐỘNG LỰC HỌC: 1. Chọn trục tọa độ Ox trùng với trục lò xo, chiều dương là chiều tăng độ dài lò xo. Gốc tọa độ tại vị trí cân bằng. Khi vật ở li độ x: Lực đàn hồi của lò xo F = -kx o (1) x x  F o x 2. Hợp lực tác dụng vào vật:  N  P     F  P  N  ma     Vì: P  N  0 nên: F  ma (2)  k + Từ (1) và (2) ta có: a x m k 3. Đặt:   m 2 Tần số góc và chu kỳ của con lắc lò xo : k  m m T  2 k 4. Lực kéo về: Lực luôn hướng về vị trí cân bằng gọi là lực kéo về. Vật dao động điều hòa có lực kéo về tỉ lệ với li độ x III. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA LÒ XO VỀ MẶT NĂNG LƯỢNG: 1. Động năng của con lắc lò xo: 1 2 Wd  mv 2 Wđ(J); m(kg); v(m/s) 2. Thế năng của con lắc lò xo: 1 2 Wt  kx 2 Wt (J); k(N/m); x(m) 3. Năng lượng của con lắc lò xo. Sự bảo toàn cơ năng: a. Cơ năng của con lắc lò xo là tổng của động năng và thế năng: 1 2 1 2 W  mv  kx 2 2 b. Khi không có ma sát: 1 2 1 2 2 W  kA  m A 2 2 W (J)  Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.  Khi không có ma sát, cơ năng của con lắc được bảo toàn. DẶN DÒ - Học thuộc bài củ - Làm tất cả các bài tập trong sách giáo khoa - Xem trước bài con lắc đơn