Bài 2. Con lắc lò xo

Trường THPT BC
Trần Khai Nguyên
Sở Giáo Dục - Đào Tạo
Tp. Hồ Chí Minh
CHƯƠNG 1 :
DAO ĐỘNG CƠ HỌC
Trường THPT BC Trần Khai Nguyên
Tổ Vật Lý
Kiểm tra bài cũ :
1. Thế nào là một dao động tuần hoàn ? nêu định nghiã chu kỳ và tần số.
2. Thế nào là một dao động điều hoà ? Viết phương trình dao động .
3. Các phát biểu sau đây về DĐDH đúng hay sai :
Dao động điều hoà là dao động tuần hoàn.
Khi chuyển động từ vị trí x=0 ra vị trí x=A vật có chuyển động chậm dần đều.
Phương trình x"=-?2x có nghiệm là :
x=Asin ( ?t+?)
Khi x=-A gia tốc của dao động điều hoà có giá trị lớn nhất.
a. Đúng
b. Sai
c. Đúng
d. Đúng
Bài 2
Con Lắc Lò Xo
Trở về
I. Con lắc lò xo.
II. Phương trình dao động con lắc lò xo .
Ôn Tập.
III. Dao động tự do .
I. Con lắc lò xo :
1. Cấu tạo :
Một lò xo có khối lượng không đáng kể và có độ cứng k.
Vật nặng có khối lượng m mắc vào đầu lò xo và vật có thể chuyển động không ma sát trên một trục nằm ngang.
2. Thí nghiệm :
Kéo vật nặng ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn nhỏ dọc theo trục rồi buông nhẹ,
ta thấy vật chuyển động qua lại vị trí cân bằng O. Ta nói vật dao động quanh vị trí cân bằng.
II. Phương Trình Dao Động Của Con Lắc Lò Xo :
Xét dao động của một con lắc lò xo có độ cứng k và vật có khối lượng m.
Chọn :
Gốc toạ độ O là vị trí cân bằng.
Trục Ox như hình vẽ.
Gốc thời gian t = 0 lúc bắt đầu dao động.
Tại thời điểm t vật có li độ x. Lực tác dụng vào vật :
Chiếu xuống trục Ox :
F = Fđh = -kx
Định luật II Newton :
F = ma
? ma = -kx
Phương trình vi phân trên có nghiệm là :
x = Asin(?t+?)
Đặt :


a = x” = -2x
Vậy dao động của con lắc lò xo là một dao động điều hòa :
Chu kì :
Chú ý : Các kết quả trên đều có thể áp dụng cho con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng.
Tần số :
III. Dao Động Tự Do :
Dao động tự do là dao động mà chu kì chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của hệ mà không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài.
Thí dụ dao động của con lắc lò xo.
Hệ dao động là hệ có thể thực hiện dao động tự do.
Thí dụ con lắc lò xo là một hệ dao động
Ôn Tập
1. Chọn câu đúng :
a. Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, lực đàn hồi của lò xo bằng không khi vật đi qua vị trí cân bằng.
c. Tần số dao động của con lắc lò xo tăng khi độ cứng của lò xo giảm.
d. Chu kỳ của con lắc lò xo không đổi khi biên độ của dao động tăng.
b. Chu kỳ dao động của con lắc lò xo tỷ lệ thuận với khối lượng m của vật nặng.
Trở về
Ôn Tập
2. Một con lắc lò xo có khối lượng vật nặng là 200g dao động điều hoà với phương trình x = 5sin(20t+?/4). Độ cứng của lò xo là:
d. 75 N/m
b. 25 N/m
c. 40 N/m
a. 80 N/m
Trở về
3. Một con lắc lò xo có chu kỳ dao động là 0,2s. Nếu khối lượng vật nặng tăng 4 lần và biên độ giảm 2 lần thì chu kỳ dao động là :
d. 0,8s
b. 0,3s
a. 0,2s
c. 0,4s
Trường THPT BC
Trần Khai Nguyên
Sở Giáo Dục -Đào Tạo
Tp. Hồ Chí Minh