trong quá trình dao động của CLLX thì cơ năng của hệ gồm động năng và thế năng đàn hồi của lò xo. trong đó động năng của vật là năng lượng vật có được do chuyển động luôn được xác định bới: Wd=1/2.m.v^2 Show - 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. Quảng cáo  - 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. 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 dao động 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 tác dụng 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 bằng. - Đặt \({\omega ^2} = \frac{k}{m} \Rightarrow a + {\omega ^2}x = 0\) - Dao động của con lắc lò xo là dao 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 bằng gọi là lực kéo về. Nó có độ lớn tỉ lệ với li độ và là lực gây ra gia tốc cho vật dao 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 đổi 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 \(2f\), chu kì \(\frac{T}{2}\). - Thời gian liên tiếp 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
\>> Xem thêm Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 12 - Xem ngay \>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2024 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc. Cơ năng của con lắc lò xo là gì?Cơ năng của con lắc lò xo chính là tổng của các dạng năng lượng mà lò xo có được. Cơ năng của con lắc lò xo có giá trị xác định (không biến thiên) và được bảo toàn khi bỏ qua ma sát. Cơ năng của con lắc lò xo phụ thuộc vào bình phương biên độ dao động, không phụ thuộc vào khối lượng của vật được treo vào lò xo. Chuyển động của con lắc lò xo là chuyển động gì?Dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa: Lực luôn hướng về vị trí cân bằng được gọi là lực kéo về. Độ lớn của lực kéo về tỉ lệ với li độ và là lực gây ra gia tốc cho vật trong dao động điều hòa. Con lắc lò xo G là gì?Con lắc lò xo là một hệ gồm một vật nặng kích thước nhỏ có khối lượng m gắn vào một đầu của lò xo, có độ cứng k, đầu còn lại của lò xo được gắn hoặc treo vào một điểm cố định. Có thể bố trí cho con lắc lò xo dao động theo phương ngang, theo phương thẳng đứng hoặc theo phương của một dốc nghiêng. M là gì trong con lắc lò xo?Cấu tạo của con lắc lò xo Cấu tạo con lắc lò xo là một hệ bao gồm một lò xo nhẹ có độ cứng K gắn với một quả cầu kim loại có khối lượng m, đầu còn lại của lò xo được giữ cố định. Con lắc lò xo có 3 dạng chính gồm con lắc lò xo nằm ngang, con lắc lò xo treo thẳng đứng và con lắc lò xo nằm nghiêng. |
