Vật lí bài toán về sợ dây nối trong dao động điều hòa

[Bùi thị thanh]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Một vật khối lượng M được treo lên trần nhà bằng một sợi dây ko dãn .Phía dưới vật M gắn một lò xo nhẹ có độ cứng k,đầu còn lại gắn với vật m=0,5M,tại vị trí cân bằng vật m làm lò xo dãn một đoạn đenta l.Tại vị trí cân bằng của vật m ta kéo vật m xuống một đoạn dài nhất có thể mà vẫn đảm bảo vật m dao động điều hòa .Hỏi lực căng F lớn nhất của dây treo giữa M và trần nhà là bao nhiêu?

 

[Thế Nhân]

Kéo xuống đoạn dài nhất mà hệ vẫn dao động điều hòa chứng tỏ lực căng dây treo khác 0. Bởi vì khi lực căng = 0, vật M lao lên, khi đó gia tốc của hệ không biến đổi điều hòa nữa mà có giá trị là -g.

Áp dụng định luật II cho vật M ở trên chúng ta luôn có T + Fdh - P = 0. Khi xấp xỉ 0 thì P cũng xấp xỉ Fdh

Như vậy, lực đàn hồi tại biên (nén) trên trong quá trình dao động có giá trị là Fdh = M.g

Để có một lực nén là F = Mg thì chiều lò xo phải biến dạng một đoạn (so với vị trí không dãn) là L = Mg/k

=> Khoảng cách từ biên nén đến VTCB là A = L + delta l

Như vậy, khoảng cách từ biên kéo đến vị trí cân bằng cũng sẽ là L + delta l.

Khoảng cách từ vị trí lò xo không dãn đến biên kéo là: A + delta l = L + 2delta l

Ta có delta l = 0,5Mg/k nên L = 2delta l

Vậy độ dãn cực đại của lò xo trong quá trình dao động: A + delta l = 4delta l

Áp dụng định luật II cho vật M khi lò xo dãn cực đại.

T - P - Fdh = 0, vậy T = Mg + 4.delta l.k = M.g + 2M.g = 3M.g



Anh vẽ hình không được đẹp.

 

[Bùi thị thanh]

Kéo xuống đoạn dài nhất mà hệ vẫn dao động điều hòa chứng tỏ lực căng dây treo khác 0. Bởi vì khi lực căng = 0, vật M lao lên, khi đó gia tốc của hệ không biến đổi điều hòa nữa mà có giá trị là -g.

Áp dụng định luật II cho vật M ở trên chúng ta luôn có T + Fdh - P = 0. Khi xấp xỉ 0 thì P cũng xấp xỉ Fdh

Như vậy, lực đàn hồi tại biên (nén) trên trong quá trình dao động có giá trị là Fdh = M.g

Để có một lực nén là F = Mg thì chiều lò xo phải biến dạng một đoạn (so với vị trí không dãn) là L = Mg/k

=> Khoảng cách từ biên nén đến VTCB là A = L + delta l

Như vậy, khoảng cách từ biên kéo đến vị trí cân bằng cũng sẽ là L + delta l.

Khoảng cách từ vị trí lò xo không dãn đến biên kéo là: A + delta l = L + 2delta l

Ta có delta l = 0,5Mg/k nên L = 2delta l

Vậy độ dãn cực đại của lò xo trong quá trình dao động: A + delta l = 4delta l

Áp dụng định luật II cho vật M khi lò xo dãn cực đại.

T - P - Fdh = 0, vậy T = Mg + 4.delta l.k = M.g + 2M.g = 3M.g

View attachment 16896

Anh vẽ hình không được đẹp.

cái chỗ
Áp dụng định luật II cho vật M khi lò xo dãn cực đại.

T - P - Fdh = 0,sao lại là -Fdh ạ, e nghĩ nó cùng chiều với lực căng chứ ạ

 

[Thế Nhân]

Ở biên trên thì lực đàn hồi là lực nén, hướng lên trên nên cùng chiều.

Ở biên dưới lực đàn hồi là lực kéo thì phải ngược chiều chứ em.