Con lắc lò xo nằm ngang

Thảo luận trong 'Học Online' bắt đầu bởi Huyền Dạ, 1 Tháng chín 2021.

  1. Huyền Dạ

    Bài viết:
    281
    1. Phương trình dao động

    [​IMG]

    Chọn trục Ox như hình vẽ

    Các lực tác dụng là P, N, Fđh

    Ở VTCB lò xo không biến dạng (l=l0)

    P+N=0

    - Ở li độ x, lò xo biến dạng "dãn đại số" x

    Ta có F hl=P+N+F đh=Fđh= -kx

    Theo định luật II ta có

    Fhl= ma=mx'

    <=> mx'=-kx

    <=>mx'+kx=0

    <=>x'+ k/m x=0

    Đặt

    [​IMG] suy ra

    X'+ω^2. X=0

    =>x=A cos (ωt+φ)

    2 Chu kỳ, tần số

    [​IMG]

    [​IMG]

    Chu kì, tần số của con lắc lò xo phụ thuộc vào khối lượng và độ lớn của con lắc lò xo

    3. Chiều dài của lò xo

    L=l0+x = l0+ A cos (ωt+φ)

    L max=l0+A

    L min = l0+A

    4. Độ lớn lực đàn hồi

    Fđh=kx

    F đh max= kA (ở biên)

    Fđh min= 0 (ở VTCB)

    5. Bài tập

    CLLX nằm ngang, k=100N/m, m=100 g

    Ban đầu giữ vật ở vị trí lò xo dãn 2 cm rồi truyền cho lò xo vận tốc 20π cm/s hướng ra xa vị trí cân bằng. Gốc tọa độ chọn trùng vị trí ban đầu, chiều dương hướng về phía giá đỡ. Lập ft dao động.

    Hướng dẫn giải

    Dễ thấy ω=10π (rad/s)

    Áp dụng công thức độc lập thời gian suy ta A=2√2 cm

    Suy ra x= 2√2 cos (10πt +φ)

    Dùng vòng tròn lượng giác suy ra φ=-3π/4

    X=2√2 cos (10πt -3π/4)

    X=x+2

    = 2√2 cos (10πt -3π/4) + 2
     
    Ribi VõHạ Như Phong thích bài này.
  2. Đăng ký Binance
Trả lời qua Facebook
Đang tải...