Kiến thức

Công thức tính nhanh bài tập con lắc lò xo-Công thức tính nhanh vật lý 12-VnDoc.com

Công thức tính nhanh bài tập con lắc lò xo

37 54.581

Tải về

Bài viết đã được lưu

Công thức tính nhanh bài tập con lắc lò xo

  • I. Khảo sát dao động con lắc lò xo về mặt động lực học

  • II. Khảo sát dao động con lắc lò xo về mặt năng lượng.

  • III. Con lắc lò xo nằm ngang

  • IV. Con lắc lò xo nằm nghiêng 1 góc α

  • V. Con lắc lò xo treo thẳng đứng

Công thức tính nhanh bài tập con lắc lò xo là tài liệu học tập hay, giúp các bạn tổng hợp kiến thức môn Vật lý phần con lắc lò xo, áp dụng các công thức nhằm giải bài tập con lắc lò xo một cách nhanh và hiệu quả nhất. Mời quý thầy cô và các bạn cùng tham khảo.

  • 57 câu trắc nghiệm chọn lọc về con lắc lò xo

  • Tổng hợp công thức Vật lý lớp 12

  • 352 câu hỏi trắc nghiệm con lắc lò xo môn Vật lý lớp 12

VnDoc.com xin gửi tới bạn đọc bài viết Công thức tính nhanh bài tập con lắc lò xo để bạn đọc cùng tham khảo. Bài viết dưới đây sẽ cho bạn biết được những công thức tính nhanh bài tập về con lắc lò xo như khảo sát dao động con lắc lò xo về mặt động lực học, về mặt năng lượng, con lắc lò xo nằm ngang, con lắc lò xo nằm nghiêng, con lắc lò xo treo thẳng đứng. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết dưới đây.

Để tiện trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm về giảng dạy và học tập các môn học lớp 12, VnDoc mời các thầy cô giáo, các bậc phụ huynh và các bạn học sinh truy cập nhóm riêng dành cho lớp 12 sau:

Nhóm Tài liệu học tập lớp 12

. Rất mong nhận được sự ủng hộ của các thầy cô và các bạn.

Bạn đang xem: Công thức tính nhanh bài tập con lắc lò xo-Công thức tính nhanh vật lý 12-VnDoc.com

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

1. Tần số góc , chu kỳ T và tần số

omega = sqrt {frac{k}{m}} Rightarrow T = 2pi sqrt {frac{m}{k}} Rightarrow f = frac{1}{T} = frac{1}{{2pi }}sqrt {frac{k}{m}}

2. Lực kéo về (lực hồi phục; lực gây ra dao động)

– Tỉ lệ với li độ: F = - kx = - {omega ^2}.x.m = am

– Hướng về vị trí cân bằng, biến thiên điều hòa theo thời gian với cùng chu kì của li độ, ngược pha với li độ.

– Lực kéo về cực đại: {F_{max }} = k.A (A: biên độ dao động)

Xem thêm: Trang chủ-EVNSPC

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

a. Động năng

{W_d} = frac{1}{2}m{v^2} = frac{1}{2}m{omega ^2}{A^2}{sin ^2}left( {omega t + varphi } right)

– Động năng cực đại: {W_{dmax }} = frac{1}{2}.m{v^2}_{max } (tại vị trí vận tốc đạt cực đại)

b. Thế năng

{W_t} = frac{1}{2}k{x^2} = frac{1}{2}m{omega ^2}{A^2}{cos ^2}left( {omega t + varphi } right)

– Thế năng cực đại: {W_{tmax }} = frac{1}{2}.k{x^2}_{max } = frac{1}{2}k{A^2} (A là biên độ dao động)

c. Cơ năng

W = {W_d} + {W_t} = frac{1}{2}k{A^2} = frac{1}{2}m{omega ^2}{A^2}

– Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động, không phụ thuộc vào khối lượng vật nặng.

– Nếu tại t1 ta có x1, v1 và tại t2 ta có x2, v2. Tìm , A thì ta có: Rightarrow left{ {begin{array}{*{20}{c}} {omega = sqrt {dfrac{{{v_2}^2 - {v_1}^2}}{{{x_1}^2 - {x_2}^2}}} } \ {A = sqrt {{x_1}^2 + dfrac{{{v^2_1}}}{{{omega ^2}}}} } end{array}} right.

– Cho k, m và W tìm vmax và amax: Rightarrow left{ {begin{array}{*{20}{c}} {{v_{max }} = sqrt {dfrac{{2E}}{m}} } \ {{a_{max }} = {v_{max }}omega = dfrac{{{v^2}_{max }}}{A}} end{array}} right.

Lưu ý:

a. Một vật dao động điều hòa với tần số góc chu kì T và tần số f thì động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn với tần số góc , tần số f’ và chu kì T’, mối liên hệ như sau: 

omega ' = 2omega ,T' = frac{T}{2},f' = 2f

b. – Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp động năng bằng thế năng là: T/4

– Khoảng thời gian hai lần liên tiếp động năng bằng thế năng bằng không là: T/2

c. Khi con lắc lò xo dao động mà chiều dàu của lò xo thay đổi từ chiều dài cực tiểu {l_{min }} đến chiều dài cực đại {l_{max }} thì 

+ Biên độ: A = frac{{{l_{max }} - {l_{min }}}}{2}

+ Chiều dài lúc cân bằng: {l_{cb}} = {l_0} + Delta l = frac{{{l_{max }} + {l_{min }}}}{2}

Xem thêm: Điểm chuẩn đại học Kinh tế Tài chính TP.HCM ngành Công nghệ truyền thông những năm gần đây

III. Con lắc lò xo nằm ngang

– Với con lắc lò xo nằm ngang thì lực kéo về và lực đàn hồi là một (vì tại VTCB lò xo không biến dạng)

– Lực đàn hồi: left{ {begin{array}{*{20}{c}} {{F_{dh}} = k.x} \ {{F_{dh}}_{max } = k.A} end{array}} right.

– Chiều dài cực tiểu {l_{min }} : {l_{min }} = {l_0} - A

Xem thêm: Trung tâm luyện thi đại học Tôn Đức Thắng

IV. Con lắc lò xo nằm nghiêng 1 góc α

– Khi cân bằng thì Delta l = frac{{g.sin alpha }}{{{omega ^2}}} Rightarrow omega = sqrt {frac{{g.sin alpha }}{{Delta l}}} Rightarrow T = 2pi sqrt {frac{{Delta l}}{{g.sin alpha }}}

left{ {begin{array}{*{20}{c}} {{l_{min }} = {l_0} + Delta l - A} \ {{l_{max }} = {l_0} + Delta l + A} \ {2{l_{cb}} = {l_{max }} + {l_{min }}} end{array} Rightarrow {l_{max }} - {l_{min }} = 2A} right.

– Lực đàn hồi: 

a. Nếu Delta l > A Rightarrow left{ {begin{array}{*{20}{c}} {{F_{max }} = kleft( {Delta l + A} right)} \ {{F_{min }} = kleft( {Delta l - A} right)} end{array}} right.

b. Nếu Delta l leqslant A Rightarrow {F_{min }} = 0

V. Con lắc lò xo treo thẳng đứng

1. Độ biến dạng của lò xo thẳng đứng khi vật ở VTCB

Delta l = frac{g}{{{omega ^2}}} Rightarrow Delta l = frac{{mg}}{k} Rightarrow T = 2pi sqrt {frac{{Delta l}}{g}}

+ Chiều dài cực đại của lò xo tại VTCB: {l_{cb}} = {l_0} + Delta l

+ Chiều dài cực tiểu (khi ở vị trí cao nhất) {l_{min }} = {l_0} + Delta l - A

+ Chiều dài cực đại (khi ở vị trí thấp nhất) {l_{max }} = {l_0} + Delta l + A

2. Thời gian lò xo nén và giãn

a. Khi Delta l < A (Với Ox hướng xuống):

– Thời gian nén trong nửa chu kì: là thời gian đi {x_1} > - Delta l từ đến {x_2} > - A;Delta t = frac{{Delta varphi }}{omega } với cos Delta varphi = frac{{Delta l}}{A}

Suy ra thời gian nén trong một chu kì là: Delta {t_{min }} = 2Delta t = frac{T}{3}

– Thời gian giãn trong nửa chu kì: là thời gian đi từ {x_1} > - Delta l đến {x_2} > A. Thời gian lò xo giãn frac{T}{2} - Delta t

Suy ra thời gian giãn trong một chu kì là: Delta {t_{gian}} = T - Delta {t_{nen}} = T - 2Delta t = frac{{2T}}{3}

b. Khi Delta l > A (Với Ox hướng xuống):

Khi Delta l > A thì thời gian lò xo giãn trong một chu kì là Delta t = T

Thời gian nén bằng không.Công thức tính nhanh bài tập con lắc lò xo

——————————————————–

Trên đây VnDoc.com vừa giới thiệu tới bạn đọc

Công thức tính nhanh bài tập con lắc lò xo

. Mong rằng qua đây các bạn có thể học tập tốt hơn môn Vật lý lớp 12. Mời các bạn cùng tham khảo thêm kiến thức các môn

Toán 12

,

Tiếng Anh 12

,

Ngữ văn 12

,

đề thi học kì 1 lớp 12

,

đề thi học kì 2 lớp 12

Chuyên mục: Kiến thức

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button