Lý thuyết con lắc lò xo | SGK Vật lí lớp 12
I. Con lắc lò xo
– Con lắc lò xo gồm một vật nặng m gắn vào một đầu của lò xo có độ cứng k và có khối lượng không đáng kể .
– Con lắc có một vị trí cân bằng mà khi ta thả vật ra, vật sẽ đứng yên mãi. Nếu kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng buông ra vật sẽ dao động quanh vị trí cân bằng giữa hai biên.
Bạn đang đọc: Lý thuyết con lắc lò xo | SGK Vật lí lớp 12
Video mô phỏng chuyển động của con lắc lò xo
II. Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học
– Xét vật ở li độ x, lò xo giãn một đoạn \ ( \ Delta l = x \ ), lực đàn hồi của lò xo \ ( F = – k \ Delta l \ )Phương trình xê dịch của con lắc lò xo về mặt động lực học là :\ ( F = ma = – k { \ rm { x } } \ ) hay \ ( a = – \ frac { k } { m } x \ )Trong đó :F : là lực tính năng lên m ( N )x : là li độ của vật ( m )k : độ cứng của lò xo ( N / m )dấu ( – ) chỉ ra rằng lực \ ( \ overrightarrow F \ ) luôn hướng về vị trí cân đối .- Đặt \ ( { \ omega ^ 2 } = \ frac { k } { m } \ Rightarrow a + { \ omega ^ 2 } x = 0 \ )- Dao động của con lắc lò xo là giao động điều hòa :+ Tần số góc : \ ( \ omega = \ sqrt { \ frac { k } { m } } \ )+ Chu kì : \ ( T = 2 \ pi \ sqrt { \ frac { m } { k } } \ )- Lực luôn hướng về vị trí cân đối gọi là lực kéo về. Nó có độ lớn tỉ lệ với li độ và là lực gây ra tần suất cho vật giao động điều hòa .
* Tổng hợp các dạng con lắc lò xo
III. Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt năng lượng
1. Động năng của con lắc lò xo
– Động năng của con lắc lò xo là động năng của vật m :\ ( { W_d } = \ frac { 1 } { 2 } m { v ^ 2 } \ left ( J \ right ) \ ) \ ( = \ frac { 1 } { 4 } K { A ^ 2 } – \ frac { 1 } { 4 } K { A ^ 2 } \ cos ( 2 \ omega t + 2 \ varphi ) \ )
2. Thế năng của con lắc lò xo
\ ( { { \ rm { W } } _t } = \ frac { 1 } { 2 } k { { \ rm { x } } ^ 2 } \ left ( J \ right ) \ ) \ ( = \ frac { 1 } { 4 } K { A ^ 2 } + \ frac { 1 } { 4 } K { A ^ 2 } \ cos ( 2 \ omega t + 2 \ varphi ) \ )
3. Cơ năng của con lắc lò xo. Sự bảo toàn cơ năng
– Cơ năng của con lắc :\ ( { \ rm { W } } = \ frac { 1 } { 2 } m { v ^ 2 } + \ frac { 1 } { 2 } k { { \ rm { x } } ^ 2 } \ left ( J \ right ) \ )- Khi không có ma sát thì cơ năng của con lắc được bảo toàn. Nó chỉ biến hóa từ thế năng sang động năng và ngược lại .\ ( { \ rm { W } } = \ frac { 1 } { 2 } k { A ^ 2 } = \ frac { 1 } { 2 } m { \ omega ^ 2 } { A ^ 2 } = const \ )
*Nhận xét:
– Động năng và thế năng của con lắc lò xo biến thiên điều hòa cùng tần số góc \ ( 2 \ omega \ ), tần số \ ( 2 f \ ), chu kì \ ( \ frac { T } { 2 } \ ) .- Thời gian liên tục giữa hai lần động năng bằng thế năng là \ ( \ frac { T } { 4 } \ )
– Cơ năng của con lắc lò xo luôn được bảo toàn và tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.
Sơ đồ tư duy về con lắc lò xo
Source: https://suachuatulanh.org
Category : Thợ Lò Vi Sóng
Có thể bạn quan tâm
- Biến tần nguồn áp và một số phương pháp điều khiển động cơ KĐB (09/08/2023)
- Biến tần FR-A800 Mitsubishi (08/08/2023)
- Đại lý ABB Việt Nam | Đại lý phân phối ABB tại Việt Nam (08/08/2023)
- Biến tần LS SV015IC5-1, 1.5KW, Input 1P (200 ~240VAC) (08/08/2023)
- Lắp đặt biến tần invt cho thủy điện Cửa Đạt ở Thanh Hóa – 2023 (08/08/2023)
- Biến tần INVT 37kW 3 Pha 380V – GD200A-037G/045P-4 (08/08/2023)
![Bảo Hành Tủ Lạnh Sharp Ủy Quyền Tại Hà Nội [0941 559 995]](https://suachuatulanh.org/wp-content/uploads/bao-hanh-tu-lanh-sharp-2-300x180.jpg)
