Mô tả:
VẬT LÝ 12BÀI 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
Wđ(J); m(kg); v(m/s)
Wd mv
2
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.
CỦNG CỐ
Một vật có khối lượng 50g gắn vào lò xo , kích thích
nó dao động điều hòa với biên độ A =4cm và chu kỳ T =2s
. Lấy 2 10
a/Tính hệ số cứng của lò xo?
b/Tính năng lượng kích thích cho con lắc dao động ( bỏ
qua mọi lực cản môi trường)
BÀI HỌC KẾT THÚC
- Xem thêm -