Con lắc lò xo
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.57 MB, 36 trang )
CH
Phone: 01689.996.187
2: CON L
C LÒ XO
k
I: KI N TH
C.
m
* Con l
c lò xo
+ Con l c lò xo g m m t lò xo có
c ng k, kh i l ng không áng k , m t
u g n c nh,
u kia g n v
i v
t nng kh i l ng m
c t theo ph ng ngang hoc treo thng ng.
+ Con l c lò xo là m t h dao ng iu hòa.
k
+ Ph ng trình dao ng: x = Acos(ωt + ϕ).
m
+ V
i: ω =
k
m
+ Chu kì dao
ng ca con l c lò xo: T = 2π
m
.
k
+ Lc gây ra dao ng iu hòa luôn luôn h
ng v v trí cân bng và
c gi là lc kéo v
hay lc h i phc. Lc kéo v có
l
n t l v
i li
và là lc gây ra gia t c cho v
t dao ng
iu hòa.
Bi u th c i s ca lc kéo v: F = - kx.
Lc kéo v ca con l c lò xo không ph thu c vào kh i l ng v
t.
* Nng lng ca con l
c lò xo
1
1
mv2 = mω2A2sin2(ωt+ϕ).
2
2
1
1
Wt = kx2 = k A2cos2(ωt + ϕ)
2
2
+ ng nng : W =
+ Th nng:
ng nng và th nng ca v
t dao
ng iu hòa bi n thiên v
i t
n s góc ω’=2ω, t
n s
T
f’=2f và chu kì T’= .
2
+ C nng: W = Wt + W =
1
1
k A2 = mω2A2 = hng s .
2
2
C nng ca con l c t l v
i bình ph ng biên dao ng.
C nng ca con l c lò xo không ph thu c vào kh i l ng v
t.
C nng ca con l c
c b o toàn n u b qua mi ma sát.
M T S CÔNG TH
C VÀ CHÚ Ý
1. T
n s góc: ω =
k
2π
m
1 ω
1
; chu k : T =
= 2π
; t
n s : f = =
=
m
k
T 2π 2π
ω
iu kin dao
h i
ng iu hoà: B qua ma sát, lc c n và v
t dao
1
2
k
m
ng trong gi
i hn àn
1
2
2. C nng: W = mω 2 A2 = kA2
Lu ý: + C nng ca v
t dao ng iu hoà luôn t l thu
n v
i bình ph ng biên
+ C nng ca con l c n t l thu
n v
i
c ng ca lò xo, không ph thu c vào
kh i l ng v
t.
3. bi n dng ca lò xo thng ng khi v
t VTCB:
1
ÔN, LUY N THI
I H C V T LÝ
- DAO
NG C
CH
2: CON L
C LÒ XO
∆l =
mg
k
Phone: 01689.996.187
T = 2π
∆l
g
* bi n dng ca lò xo khi v
t VTCB v
i con l c lò
xo nm trên mt phng nghiêng có góc nghiêng !:
mg sin α
∆l =
k
∆l
T = 2π
g sin α
-A
∆l
-A
né
n
∆l
giãn
O
+ Chiu dài lò xo ti VTCB: lCB = l0 + ∆l (l0 là chiu dài
O
giãn
t nhiên)
A
+ Chiu dài cc ti u (khi v
t v trí cao nh∀t): lMin = l0 +
A
∆l – A
x
x
+ Chiu dài cc i (khi v
t v trí th∀p nh∀t): lMax = l0 Hình a (A
Hình b (A >
+ ∆l + A
lCB = (lMin + lMax)/2
+ Khi A >∆l (Vi Ox hng xung):
X ét trong m t chu k (m t dao ng)
- Th#i gian lò xo nén t ng ng i t∃ M1 n M2.
- Th#i gian lò xo gi n t ng ng i t∃ M2 n M1.
4. Lc kéo v hay lc h i phc F = -kx = -mω2x
c im: * Là lc gây dao ng cho v
t.
* Luôn h
ng v VTCB
* Bi n thiên iu hoà cùng t
n s v
i li
Nén 0 Giãn
A
-A
Lu ý: Lc kéo v ca con l c lò xo t l thu
n v
i
l
−∆
x
c ng ca lò xo, không ph thu c kh i l ng v
t.
5. Lc àn h i là lc a v
t v v trí lò xo không bi n dng.
Có l
n F h = kx* (x* là bi n dng ca lò xo)
* V
i con l c lò xo nm ngang thì lc kéo v và lc àn
h i là m t (vì ti VTCB lò xo không bi n dng)
* V
i con l c lò xo thng ng hoc t trên mt phng Hình v th hi n góc quét lò xo
nén và giãn trong 1 chu k (Ox
nghiêng
h ng xu ng)
+ l
n lc àn h i có bi u th c:
* F h = k|∆l + x| v
i chiu d ng h
ng xu ng
* F h = k|∆l - x| v
i chiu d ng h
