Lý thuyết Con lắc lò xo (hay, chi tiết nhất)

---

---

Bài viết Lý thuyết Con lắc lò xo hay, chi tiết giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Con lắc lò xo.

Lý thuyết Con lắc lò xo

(199k) Xem Khóa học Vật Lí 12 KNTTXem Khóa học Vật Lí 12 CDXem Khóa học Vật Lí 12 CTST

Bài giảng: Con lắc lò xo (phần 1) - Thầy Lê Xuân Vượng (Giáo viên VietJack)

I) Khái niệm

     - Con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng m gắn vào đầu một lò xo có độ cứng k và khối lượng không đáng kể.

II) Phương trình dao động

     - Xét một con lắc lò xo nằm ngang: vật có khối lượng m, lò xo có độ cứng k, mặt ngang không ma sát.

     Chọn trục tọa độ như hình vẽ, gốc tọa độ ở VTCB ( vị trí lò xo không biến dạng.

     Các lực tác dụng lên vật: trọng lực P→, phản lực N→, lực đàn hồi F→.

     Theo Định luật II Niu-tơn ta có: P→ + N→ + F→ = ma→

     Chiếu lên trục Ox ta có: F = ma

     ⇔ -kx = ma ⇔ a = x" = (-k/m).x (Phương trình vi phân cấp 2)

     Nghiệm của phương trình trên có dạng: x = A cos⁡(ωt + φ)

     Với

     A, φ∶ được xác định từ điều kiện ban đầu của bài toán.

III) Lực trong con lắc lò xo:

     - Lực đàn hồi F_đh: là lực xuất hiện khi lò xo bị biến dạng.

     F_đh = -k∆l (Với ∆l là độ biến dạng của lò xo, so với vị trí lò xo không biến dạng)

     - Lực phục hồi (lực hồi phục): là hợp lực tác dụng lên vật dao động điều hòa.

     F_ph = ma = -kx (Với x là li độ của vật, so với VTCB)

     Lực phục hồi luôn hướng về vị trí cân bằng.

     - Nhận xét

     Trong con lắc lò xo nằm ngang: x = ∆l ( do VTCB là vị trí lò xo không biến dạng)

     Trong con lắc lò xo thẳng đứng:

     Tại VTCB, tổng hợp lực bằng 0: k∆l₀ = mg

     → Độ biến dạng của lò xo ở VTCB ∆l₀ = mg/k

     (VTCB khác vị trí lò xo không biến dạng).

     Độ lớn

     Độ lớn

IV) Năng lượng trong con lắc lò xo:

     - Động năng của con lắc lò xo:

     - Thế năng đàn hồi của con lắc lò:

     - Trong con lắc lò xo nằm ngang x = ∆l nên:

     - Cơ năng trong con lắc lò xo:

     - Nhận xét: Trong suốt quá trình dao động, động năng và thế năng của con lắc lò xo biên thiên tuần hoàn với chu kì T/2, còn cơ năng của vật được bảo toàn.

Bài giảng: Con lắc lò xo (phần 2) - Thầy Lê Xuân Vượng (Giáo viên VietJack)

(199k) Xem Khóa học Vật Lí 12 KNTTXem Khóa học Vật Lí 12 CDXem Khóa học Vật Lí 12 CTST

Xem thêm Lý thuyết Vật Lí lớp 12 hay, chi tiết khác:

• Lý thuyết Dao động điều hòa
• Lý thuyết Con lắc đơn
• Lý thuyết Dao động tắt dần - Dao động cưỡng bức
• Lý thuyết Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số - Phương pháp giản đồ Fre-nen

---

---

---