[Vật lý 12] Con lắc lò xo – Những kiến thức cần khi nhớ

Con lắc lò xo là gì? để biết về con lắc lò xo và có thể áp dụng một cách triệt để nhất hãy theo dõi nội dung ngay sau đây để biết thêm thông tin chi tiết nhé.

Tham khảo thêm

• Dao động điều hòa
• Thấu kính mỏng

Con lắc lò xo

– Xét một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng m gắn vào đầu của một lò xo có độ cứng k và có khối lượng không đáng kể; đầu kia của lò xo được giữ cố định. Vật m có thể trượt trên một mặt phẳng nằm ngang không có ma sát.

– Vị trí cân bằng của vật là vị trí khi lò xo không biến dạng (Hình a).

– Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng cho lò xo dãn ra một đoạn nhỏ rồi buông tay (Hình b), ta thấy vật dao động trên một đoạn thẳng quanh vị trí cân bằng.

– Ta hãy xét xem dao động của vật m (hay của con lắc lò xo) có phải là dao động điều hòa hay không.

Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học

– Xét vật ở li đọ 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:

=> Trong đó:

• F: là lực tác dụng lên m
• x: là li độ của vật
• k: độ cứng của lò xo

– Dấu (-) chỉ ra rằng lực luôn hướng về vị trí cân bằng.

Đặt:

– Dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa:

– 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.

Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt năng lượng

Động năng của con lắc lò xo

– Trong đó: m là khối lượng của vật.

Thế năng của con lắc lò xo

– Trong đó: x là li độ của vật m

Cơ năng của con lắc lò xo. Sự bảo toàn cơ năng

– Cơ năng của con lắc:

– 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.

– Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương của biên độ dao động.

– Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát.

Mong rằng những chia sẽ trên sẽ giúp cho bạn một phần nào đó trong việc học tập của mình. Xin chân thành cảm ơn bạn khi đã xem hết bài viết này.