🌂 Biên Độ Con Lắc Lò Xo

a. Con lắc lò xo nằm ngang thì Fkv = Fđh. ⇒ Lực đàn hồi có độ lớn cực đại tại vị trí biên: Fđhmax = Fkvmax = k.A. b. Con lắc lò xo treo thẳng đứng và con lắc lò xo treo nghiêng: + Fđh = k.Δl. ⇒ Lực đàn hồi có độ lớn cực đại: Tại vị trí biên dưới ⇔ Fđhmax = k.(Δl0 + A) Độ biến dạng lò xo vị trí cân Chu kì dao động co lắc lò xo : 6: Một lắc lò xo nằm ngang lò xo nhẹ có độ cứng k=100N/m vật nhỏ có khối lượng m=100g Kích thích cho lắc dao động, lấy 10 Tần số lắc là: A Hz B Hz C 10 Hz D 12 Hz Câu 7: Một lắc lò xo dao Con lắc lò xo độ cứng 100 N/m, vật nặng khối lượng m dao động điều hòa với biên độ 6 cm . Khi vật có ở vị trí cách biên 2 cm thì động năng của nó là A. Cho giá chặn chuyển động dọc trục lò xo theo chiều hướng về vị trí lò xo không biến dạng với vận tốc ban đầu bằng 0 và gia tốc là 3m/s2. Khi giá chặn tách khỏi vật thì con lắc dao động điều hòa. Tính biên độ dao động của con lắc. A. 6cm B. 17/3cm C. 5cm D. 14/3cm. Bài toán :Một con lắc lò xo được t reo trên trần một thang máy.Khi thang máy đứng yên thì con lắc lài toánò xo dao động với chu kì T=0,4s và biên độ A=5cm.Vừa lúc quả cầu con lắc đang đi qua vị trí lò xo không biến dạng theo chiều từ trên xuống thì thang máy chuyển động Cơ năng của con lắc lò xo. Sự bảo toàn cơ năng. - Cơ năng của con lắc: W = 1 2mv2 + 1 2kx2(J) W = 1 2 m v 2 + 1 2 k x 2 ( J) - 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. W = 1 2kA2 = 1 2mω2A2 = const W = 1 2 k A 07/08/2021 350 A. k = 245 N/m; m2 = 0,375 kg Đáp án chính xác B. k = 125 N/m; m2 = 0,375 kg C. k = 245 N/m; m2 = 0,255 kg D. k = 125 Cơ năng của con lắc lò xo được tính theo công thức dưới đây: W = W d+W t = 1 2mv2+ 1 2kx2 W = W d + W t = 1 2 m v 2 + 1 2 k x 2 hay W = 1 2kA2 = 1 2m\^2A2 = const W = 1 2 k A 2 = 1 2 m \^ 2 A 2 = c o n s t (hằng số) Cơ năng của con lắc lò xo tỉ lệ thuận với bình phương của biên độ dao động. Thi thử THPT Quốc gia. Vật lý. 07/04/2020 13,583. Con lắc lò xo có độ cứng k dao động điều hòa với biên độ A. Con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài l, vật nặng có khối lượng m dao động điều hòa với biên độ góc αo α o ở nơi có gia tốc trọng trường g. Năng lượng CwNT. Bài viết này sẽ giúp các bạn học sinh nhớ lại những công thức cần nhớ đối với con lắc lò xo, cũng như các công thức tính nhanh con lắc lò xo khác, giúp giải quyết nhanh các câu trắc Các công thức con lắc lò xo1. Tần số và chu kì của con lắc lò xoTần số gócChu kì Tần số2. Lực kéo về Lực hồi phụcFkv=-kx=-w^2*x*m= Đơn vị NLực kéo về hướng về vị trí cân bằng, biến thiên điều hòa theo thời gian và ngược pha với li độLực kéo về cực đại Fmax= Lực đàn hồiFđh= đàn hồi hướng về vị trí lò xo không biến dạng.+ Với con lắc lò xo nằm ngang Lực phục hồi cũng là lực đàn hồi+ Với con lắc lò xo treo thẳng đứngFđh=kΔl+x chiều dương hướng xuống dướiFđh=kΔl-x chiều dương hướng lên trên+ Lực đàn hồi cực đại Fđh max=kΔl+A+ Lực đàn hồi cực tiểu* Nếu ΔlFđh min=0* Nếu Δl>A=>Fđh min=kΔl-A4. Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt năng lượnga Động năng của con lắc lò xo Đơn vị JĐộng năng cực đại b Thế năng của con lắc lò xo Đơn vị JThế năng cực đại c Cơ năng của con lắc lò xo Đơn vị JCơ năng của con lắc lò xo không phụ thuộc vào khối lượng vật Các công thức độc lập với thời gianNếu tại thời điểm t1 ta có li độ x1 và vận tốc v1 thìBiên độ dao động khi biết li độ, vận tốc, tần số gócTìm tốc độ cực đại và gia tốc cực đại khi biết độ cứng của con lắc lò xo và khối lượng vật nặngChú ý Động năng và thế năng của con lắc lò xo biến thiên tuần hoàn với tần số góc 2w, chu kì T/2 và tần số 2f nếu con lắc lò xo dao động điều hòa với tần số góc w, chu kì T, tần số thời gian 2 lần liên tiếp động năng bằng thế năng T/45. Độ cứng lò xoMột lò xo có chiều dài l, độ cứng k bị cắt thành các lò xo có độ dài lần lượt là l1, l2, l2… có độ cứng tương ứng k1, k2, k3… thì Khi ghép lò xo nối tiếp+ Khi ghép lò xo song songII. Bài tập lý thuyết về con lắc lò xoCâu 1Chọn phát biểu đúng khi nói về con lắc lò xo nằm ngangA. Chuyển động của vật là chuyển động biến đổi đềuB. Chuyển động của vật là chuyển động thẳngC. Chuyển động của vật là chuyển động tuần hoànD. Chuyển động của vật là một vật dao động điều hòaĐáp án A. Chuyển động của vật là chuyển động biến đổi đềuCâu 2 Đối với con lắc lò xo dao động điều hòa, chọn phát biểu không đúng trong những phát biểu sau kéo về phụ thuộc vào độ cứng của lò kéo về phụ thuộc vào khối lượng của vật tốc của vật phụ thuộc vào khối lượng vật năngD. Tần số góc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vậtĐáp án B. Lực kéo về phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng. Do lực kéo về có biểu thức F=-kx3. Con lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng m, lò xo có độ cứng k. Kích thích vật dao động điều hòa với chu kì T. Cắt bớt lò xo một nửa, rồi kích thích vật m dao động điều hòa thi chu kỳ dao động khi đó bằngGiải Theo bài ra ta có4. Chu kỳ của con lắc lò xo tăng 2 lần khiA. Khối lượng vật nặng tăng gấp đôiB. Khối lượng vật nặng giảm 4 lầnC. Độ cứng lò xo giảm 4 lầnD. Biên độ tăng 2 lầnĐáp án C5. Đối với con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa thìA. Trọng lực của trái đất tác dụng lên vật ảnh hưởng đến chu kỳ dao độngB. Biên độ dao động phụ thuộc vào độ giãn lò xo ở vị trí cân bằngC. Lực đàn hồi tác dụng lên vật cũng chính là lực làm cho vật dao động điều hòaD. Lò xo có chiều dài cực tiểu thì lực đàn hồi tác dụng vào vật nhỏ nhấtGiải Vì là con lắc lò xo nằm ngang nên Ta chọn đáp án CXem thêmCông thức + Bài tập Con lắc lò xo nằm ngangBài tập con lắc lò xo hay có đáp án chi tiết Công thức tính độ biến dạng của lò xo Bài viết này chúng ta cùng đi tìm hiểu Lực đàn hồi của con lắc lò xo, Công thức định luật Húc được tính như thế nào? Định luật Húc được phát biểu ra sao? ứng dụng của định luật Hooke là gì? để giải đáp các thắc mắc trên. Hãy tham khỏ với Mobitool nhé. ==>> Bài tập nâng cao ghi nhớ công thức độ cứng của con lắc lò xo Video tính độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng – Lực đàn hồi xuất hiện ở 2 đầu của lò xo và tác dụng vào các vật tiếp xúc với lò xo, làm nó biến dạng. – – Hướng của lực đàn hồi ở mỗi đầu của lò xo ngược với hướng của ngoại lực gây biến dạng. Tức là, khi bị dãn, lực đàn hồi của lò xo hướng theo trục của lò xo vào phía trong, còn khi bị nén, lực đàn hồi của lò xo hướng theo trục của lò xo ra ngoài. II. Cách tính Độ lớn lực đàn hồi của lò xo, Công thức Định luật Húc Hooke. 1. Thí nghiệm của định luật Húc Hooke. – Treo quả cân có trọng lượng P vào lò xo thì lò xo dãn ra, khi ở vị trí cân bằng ta có F = P = mg. – Treo tiếp 1,2 quả cân vào lo xo, ở mỗi làn, ta đo chiều dài l của lò xo khi có tải rồi tính độ dãn của lò xo Δl = l – l0. – Bảng kết quả thu được từ một lần làm thí nghiệm Công thức độ biến dạng của lò xo F=PN 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 Độ dài lmm 245 285 324 366 405 446 484 Độ dãn Δlmm 0 40 79 121 160 201 239 2. Giới hạn đàn hồi của lò xo – Nếu trọng lượng của tải vượt quá một giá trị nào đó gọi là giới hạn đàn hồi thì độ dãn của lò xo sẽ không còn tỉ lệ với trọng lượng của tải và khi bỏ tải đi thì lò xo không co được về đến chiều dài l0 nữa. 3. Cách tính lực đàn hồi của lò xo, Công thức Định luật Húc Hooke- công thức tính độ biến dạng của lò xo tại vị trí cân bằng • Công thức tính lực đàn hồi của lò xo Công thức định luật Húc – Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo. – Trong đó k gọi là độ cứng hay hệ số đàn hồi của lò xo, có đơn vị là N/m. Δl = l – l0 là độ biến dạng dãn hay nén của lò xo. – Khi quả cân đứng yên ⇒ Công thức tính độ cứng của lò xo độ cứng của con lắc lò xo • Ứng dụng của định luật Húc trong thực tế đó là làm các vận dụng như ghế sofa, ghế xoay, đệm lò xo,… 4. Chú ý – Đối với dây cao su hay dây thép, lực đàn hồi chỉ xuất hiện khi bị ngoại lực kéo dãn. Vì thế lực đàn hồi trong trường hợp này gọi là lực căng. – Đối với mặt tiếp xúc bị biến dạn khi bị ép vào nhau thì lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc. II. Bài tập vận dụng Công thức Định luật Húc Công thức tính lực đàn hồi của lò xo. * Bài 1 trang 74 SGK Vật Lý 10 Nêu những đặc điểm về phương, chiều, điểm đặt của lực đàn hồi của a lò xo b dây cao su, dây thép c mặt phẳng tiếp xúc ° Lời giải bài 1 trang 74 SGK Vật Lý 10 a Lực đàn hồi của lò xo + Phương Trùng với phương của trục lò xo. + Chiều ngược chiều biến dạng của lò xo khi lò xo dãn, lực đàn hồi hướng vào trong, khi nén, lực đàn hồi hướng ra ngoài. + Điểm đặt Đặt vào vật tiếp xúc với vật. b Dây cao su, dây thép + Phương Trùng với chính sợi dây. + Chiều Hướng từ hai đầu dây vào phần giữa của sợi dây. + Điểm đặt Đặt vào vật tiếp xúc với vật c Mặt phẳng tiếp xúc + Phương của lực đàn hồi Vuông góc với mặt tiếp xúc. + Điểm đặt Đặt vào vật gây biến dạng của mặt phẳng. + Chiều hướng ra ngoài mặt phẳng tiếp xúc. * Bài 2 trang 74 SGK Vật Lý 10 Phát biểu định luật Húc ° Lời giải bài 2 trang 74 SGK Vật Lý 10 – Định luật Húc Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo Fdh = kΔl; – Trong đó k gọi là độ cứng của lò xo hay còn gọi là hệ số đàn hồi, đợn vị N/m. Δl = l – l0 là độ biến dạng bao gồm độ dãn ra hay nén lại của lò xo. * Bài 3 trang 74 SGK Vật Lý 10 Phải treo một vật có trọng lượng bằng bao nhiêu vào một lò xo có độ cứng k = 100 N/ m để nó dãn ra được 10 cm? ° Lời giải bài 3 trang 74 SGK Vật Lý 10 ¤ Chọn đáp án – Khi vật nằm cân bằng trọng lực P cân bằng với lực đàn hồi Fdh – Về độ lớnP = Fdh = kΔl = = 10N. * Bài 4 trang 74 SGK Vật Lý 10 Một lò xo có chiều dài tự nhiên bằng 15 cm. Lò xo được giữ cố định tại một đầu, còn đầu kia chịu một lực kéo bằng 4,5 N. Khi ấy lò xo dài 18 cm. Độ cứng của lò xo bằng bao nhiêu? ° Lời giải bài 4 trang 74 SGK Vật Lý 10 ¤ Chọn đáp án – Độ biến dạng của lò xo là Δl = l – l0 = 18 – 15 = 3cm = 0,03m. – Lực kéo cân bằng với lực đàn hồi Fk = Fdh = * Bài 5 trang 74 SGK Vật Lý 10 Một lò xo có chiều dài tự nhiên 30 cm, khi bị nén lò xo dài 24 cm và lực đàn hồi của nó bằng 5 N. Hỏi khi lực đàn hồi của lò xo bị nén bằng 10 N thì chiều dài của nó bằng bao nhiêu? ° Lời giải bài 5 trang 74 SGK Vật Lý 10 ¤ Chọn đáp án – Độ biến dạng của lò xo khi bị nén bởi lực có độ lớn F1 = 5N là Δl = l1 – l0 = 24 – 30 = 6cm – Độ biến dạng của lò xo khi bị nén bởi lực có độ lớn F2 = 10N = 2F1 là Δl2 = 2Δl1 = 2. 6 = 12cm – Chiều dài dò xo khi bị nén bởi lực 10N là l1 = l0 – Δl2 = 30 – 12 = 18cm * Bài 6 trang 74 SGK Vật Lý 10 Treo một vật có trọng lượng 2,0 N vào một lò xo, lò xo dãn ra 10 mm. Treo một vật khác có trọng lượng chưa biết vào lò xo, nó dãn ra 80 mm. a Tính độ cứng của lò xo. b Tính trọng lượng chưa biết. ° Lời giải bài 6 trang 74 SGK Vật Lý 10 a Khi treo vật có trọng lượng 2N, ở vị trí cân bằng lò xo dãn Δl1 = 10mm = 0,01cm, ta có b Khi treo vật có trọng lượng P2, tại vị trí cân bằng, lò xo dãn Δl2 = 80mm = 0,08cm, ta có Dạng 6 Điều kiện biên độ để con lắc lò xo dao động điều hòaTrường hợp 1Một vật nặng khối lượng m gắn vào đầu một lò xo có độ cứng K. Đầu kia của lò xo nối với đầu B một sợi dây không dãn CB Có đầu C gắn chặt. Chiều dài tự nhiên của lò xo là l0. Tìm điều kiện biên độ dao động để vật d đ đ h?Trường hợp 2 Con lắc lò xo dao động điều hòa trên trục nằm ngang. Đặt vật m’ lên trên vật m, tìm điều kiện biên độ dao động để vật m’ vẫn đứng im trên vật m khi dao động. Biết hệ số ma sát giữa m và m’ là hợp 3Một lò xo khối lượng không đáng kể, treo thẳng đứng, đầu trên cố định, đầu dưới treo vật nặng khối lượn M. Bây giờ đặt trên M một vật m m không gắn với lò xo rồi cho hệ dao động điều hòa. Tìm điều kiện biên độ để vật m luôn ở trên vật M khi dao động?Trường hợp 4 Hai vật m1 và m2 được nối với nhau và treo vào lò xo bằng sợi dây không dãn. Tìm điều kiện khối lượng vật m2, để khi cắt bở m2 thì vật m1 vẫn dao động điều hòa lấy g= 10m/ hợp 5 Cho hệ dao động gồm hai vật A, B có khối lượng mA và mB . Vật B nối với điểm treo bằng sợi dây không dãn khối lượng không đáng kể. Vật A nối với vật B bằng một lò xo có độ cứng K. Tìm điều kiện biên độ dao động của vật A để vật B luôn đứng hợp 6 Con lắc lò xo có độ cứng K, gắn hai vật A, B có khối lượng m1 m2 vào hai đầu lò xo. Cho vật B tiếp xúc với mặt sàn. Kích thích để vật A dao động theo phương thẳng đứng. Để vật B luôn nằm yên trên mặt sàn thì biên độ dao động của vật A phải thỏa mãn điều kiện gì?Dạng 7 bài toán va chạmVD1 Con lắc lò xo có độ cứng 100N/m vật nặng khối lượng m1= 900g đang đứng yên trên mặt nằm ngang. Bắn viên đạn có khối lượng m2= 100g với vận tốc 2m/s theo phương ngang vào vật nặng. Sau va chạm vật gắn chặt vào vật. Hệ sẽ dao động với biên độ bằng bao nhiêu?VD2 Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100N/m, vật m= 200g đang đứng yên ở VTCB. Người ta dùng một vật khối lượng 50g bắn vào m theo phương ngang với vận tốc 2m/s. sau va chạm hai vật gắn vào nhau và do động điều hòa. Tìm biên độ dao động?VD3 Một con lắc đơn gồm một hòn bi A có khối lượng m treo trên sợi dây dài l = 1,6m. kéo hòn bi A lệch khỏi phương thẳng đứng một góc 600 rồi thả không vậ tốc ban đầu. Bỏ qua ma sát và lực cản của môi trường cho g= 10m/s2. Khi qua VTCB , bi A va chạm đàn hồi xuyên tâm với bi B có khối lượng 3m đang đứng yên trên bàn. Hãy tìm vận tốc của bi B sau va chạm và biên độ góc của bi A sau va chạm?VD4Một con lắc đơn gồm bi A khối lượng m, dây treo dài 1m treo tại nơi có g =9,86 = 2m/s2. Bỏ qua mọi ma sát kéo con lắc lệch khỏi VTCB một góc α sao cho cosα = 0,875 rồi thả không vận tốc ban đầu. Khi con lắc về đến VTCB bi A va chạm với bi B có khối lượng 4m đang đứng yên ở cùng độ cao. Sau va chạm cả hai gắn chặt vào nhau và cùng dao động. viết phương trình dao động, lấy gốc thời gian là lúc va Vật khối lượng m rơi tự do từ độ cao h lên một đĩa cân gắn vào một lò xo thẳng đứng có độ cứng K. Khi va chạm vào đĩa vật gắn chặt vào đó. Bỏ qua khối lượng của đĩa cân sau va chạm hệ dao động điều hòa lập biểu thức tính biên độ dao 6Một đĩa khối lượng M được đặt trên một lò xo có độ cứng K thẳng đứng. sau khi có một vật m rơi từ độ cao h xuống đĩa thì hệ bắt đầu dao động điều hòa. Coi va chạm giứa hai vật hoàn toàn không đàn hồi. Lập phương trình dao động của hệ?VD 7 Cho hệ hai con lắc đơn có cung chiều dài dây treo 0,9m được treo sao cho hai quả cầu sát nhau. Quả cầu m2 = 100g và đươc tích điện đến điện tích 10-5C, quả cầu m1= 200g không tích điện hai quả cầu được sơn cách điện với nhau. Sau đó hệ được đặt trong điện trường đều có vecto cường độ điện trường nằm ngang và có độ lớn .105V/m. Khi hệ cân bằng người ta tắt điện trường đi. Góc hợp bởi dây treo hai vật nặng lên đến vị trí cao nhất lần đầu tiên bằng bao nhiêu? Coi va chạm giữa hai quả cầu là tuyệt đối đàn hồi và hai con lắc đạt vị trí cao nhất cùng lúc. Lấy g = 10m/s2.

biên độ con lắc lò xo