Câu hỏi:
25/03/2020 917Khảo sát dao động của con lắc lò xo nằm ngang. Tìm công thức của lực kéo về.
Siêu phẩm 30 đề thi thử THPT quốc gia 2024 do thầy cô VietJack biên soạn, chỉ từ 100k trên Shopee Mall.
Quảng cáo
Trả lời:
+ Xét con lắc lò xo như hình vẽ:
Chọn trục tọa độ 0x song song với trục của lò xo, chiều dương là chiều tăng độ dài l của lò xo. Chọn gốc tọa độ O tại vị trí cân bằng.
Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng cho lò xo giãn ra một đoạn nhỏ rồi buông tay, vật sẽ dao động trên một đoạn thẳng quanh vị trí cân bằng.
+ Tại vị trí cân bằng: P→ + N→ = 0 (1)
+ Tại vị trí có li độ x bất kì: P→ + N→ + Fđh→ = m. a→(2)
Chiếu phương trình (2) lên trục Ox ta được:
Fđh = ma
⇔ -kx = ma
⇒ a = -
x
Đặt ω2 =
Dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa theo phương trình:
x = Acos(ωt + φ)
+ Hợp lực tác dụng lên con lắc chính là lực kéo về, do vậy:
Fhl = Fkéo về = m.a = -kx = - mω2x
Lực kéo về luôn hướng về vị trí cân bằng, có độ lớn tỉ lệ với li độ và là lực gây ra gia tốc cho vật dao động điều hòa.
Quảng cáo
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Viết công thức của động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo.
Khi con lắc lò xo dao động điều hòa thì động năng và thế năng của con lắc biến đổi qua lại như thế nào?
Câu 2:
Một con lắc lò xo gồm một khối lượng m = 0,4 kg và một lò xo có độ cứng k = 80 N/m. Con lắc dao động điều hòa với biên độ bằng 0,1 m. Hỏi tốc độ của con lắc khi qua vị trí cân bằng?
A. 0 m/s
B. 1,4 m/s
C. 2,0 m/s
D. 3,4 m/s
Câu 3:
Chọn đáp án đúng. Công thức tính chu kì dao động của con lắc lò xo là:
Câu 4:
Hãy cho biết một cách định tính, thế năng và động năng của con lắc thay đổi thế nào khi nó đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng và từ vị trí cân bằng đến vị trí biên.
Câu 6:
Một con lắc lò xo dao động điều hòa. Lò xo có độ cứng k = 40 N/m. Khi vật m của con lắc đi qua vị trí có li độ x = - 2cm thì thế năng của con lắc là bao nhiêu?
A. – 0,016 J
B. – 0,008 J
C. 0,016 J
D. 0,008 J
về câu hỏi!