Vật lí 12 Con lắc lò xo

ngnive

Học sinh
Thành viên
5 Tháng ba 2022
24
19
21
18
Thừa Thiên Huế
[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 con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Trong quá trình dao động, độ dãn lớn nhất và nhỏ nhất của lò xo là 7cm và 1cm. Chọn gốc O tại VTCB và lấy g~10 m/[imath]s^2[/imath]. Lúc vật có độ lớn vật tốc bằng một nửa độ lớn vận tốc tại vị trí cân bằng và đang chuyển động nhanh dần từ trên xuống dưới thì độ dãn của lò xo bằng?
Mọi người giải giúp em bài này với ạ!
 

Hoàng Long AZ

Cựu Mod Vật lí
Thành viên
17 Tháng mười hai 2017
2,553
3,577
564
▶️ Hocmai Forum ◀️
Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Trong quá trình dao động, độ dãn lớn nhất và nhỏ nhất của lò xo là 7cm và 1cm. Chọn gốc O tại VTCB và lấy g~10 m/[imath]s^2[/imath]. Lúc vật có độ lớn vật tốc bằng một nửa độ lớn vận tốc tại vị trí cân bằng và đang chuyển động nhanh dần từ trên xuống dưới thì độ dãn của lò xo bằng?
Mọi người giải giúp em bài này với ạ!
ngniveBạn xem lại đề giúp mình nhé, chỗ "độ dãn lớn nhất và nhỏ nhất của lò xo" sửa lại là "chiều dài lớn nhất và nhỏ nhất của lò xo" sẽ hợp lí hơn đấy!
Khi đó quỹ đạo chuyển động sẽ là: [imath]L=2A=7-1=6cm \Rightarrow A=3cm[/imath]
Gọi [imath]\Delta lo[/imath] là độ dãn lò xo ở vị trí cân bằng [imath]O[/imath], [imath]l[/imath] là chiều dài tự nhiên của lò xo.
Chọn trục [imath]Ox[/imath] thẳng đứng hướng xuống ta có:
- Th1: [imath]\Delta lo < A[/imath]
[imath]l_{max}=l + \Delta lo + A = 7cm[/imath]
[imath]l_{min}=l + \Delta lo - A = 1cm[/imath]
[imath]\Rightarrow[/imath] loại vì có vô số nghiệm [imath]l[/imath] và [imath]\Delta lo[/imath] thỏa mãn
- Th2: [imath]\Delta lo \geq A[/imath]
[imath]l_{max}=l+\Delta lo + A = 7cm[/imath]
[imath]l_{min}=l=1cm[/imath]
[imath]\Rightarrow \ \Delta lo = 3cm (=A) (thỏa mãn)[/imath]
Vậy vị trí lò xo không biến dạng cũng là biên âm
Dùng vòng tròn đa trục biểu diễn điểm pha của vật như sau:
Khi vật có độ lớn vận tốc bằng một nửa độ lớn vận tốc tại vị trí cân bằng (vận tốc cực đại [imath]V_{max}[/imath] thì vị trí điểm pha của vật có thể là các điểm [imath]B,C,D,E[/imath] trên hình
Vì vật đang chuyển động nhanh dần đều từ trên xuống (cùng chiều dương) nên vị trí điểm pha là điểm [imath]C[/imath] trên hình vẽ.
Li độ của vật tại đó: [imath]x=-A.\dfrac{\sqrt[]{3}}{2}=-3\dfrac{\sqrt[]{3}}{2}[/imath]
Vậy độ dãn của lò xo tại đó là:
[imath]\Delta l = x- (-A)=-3\dfrac{\sqrt[]{3}}{2} - (-3) \approx 0,4 cm[/imath]
1660790065230.png

Chúc bạn học tốt!
------
Xem thêm:
Vòng tròn lượng giác đa trục trong dao động cơ
Tất tần tật về dao động điều hòa
 

ngnive

Học sinh
Thành viên
5 Tháng ba 2022
24
19
21
18
Thừa Thiên Huế
Bạn xem lại đề giúp mình nhé, chỗ "độ dãn lớn nhất và nhỏ nhất của lò xo" sửa lại là "chiều dài lớn nhất và nhỏ nhất của lò xo" sẽ hợp lí hơn đấy!
Khi đó quỹ đạo chuyển động sẽ là: [imath]L=2A=7-1=6cm \Rightarrow A=3cm[/imath]
Gọi [imath]\Delta lo[/imath] là độ dãn lò xo ở vị trí cân bằng [imath]O[/imath], [imath]l[/imath] là chiều dài tự nhiên của lò xo.
Chọn trục [imath]Ox[/imath] thẳng đứng hướng xuống ta có:
- Th1: [imath]\Delta lo < A[/imath]
[imath]l_{max}=l + \Delta lo + A = 7cm[/imath]
[imath]l_{min}=l + \Delta lo - A = 1cm[/imath]
[imath]\Rightarrow[/imath] loại vì có vô số nghiệm [imath]l[/imath] và [imath]\Delta lo[/imath] thỏa mãn
- Th2: [imath]\Delta lo \geq A[/imath]
[imath]l_{max}=l+\Delta lo + A = 7cm[/imath]
[imath]l_{min}=l=1cm[/imath]
[imath]\Rightarrow \ \Delta lo = 3cm (=A) (thỏa mãn)[/imath]
Vậy vị trí lò xo không biến dạng cũng là biên âm
Dùng vòng tròn đa trục biểu diễn điểm pha của vật như sau:
Khi vật có độ lớn vận tốc bằng một nửa độ lớn vận tốc tại vị trí cân bằng (vận tốc cực đại [imath]V_{max}[/imath] thì vị trí điểm pha của vật có thể là các điểm [imath]B,C,D,E[/imath] trên hình
Vì vật đang chuyển động nhanh dần đều từ trên xuống (cùng chiều dương) nên vị trí điểm pha là điểm [imath]C[/imath] trên hình vẽ.
Li độ của vật tại đó: [imath]x=-A.\dfrac{\sqrt[]{3}}{2}=-3\dfrac{\sqrt[]{3}}{2}[/imath]
Vậy độ dãn của lò xo tại đó là:
[imath]\Delta l = x- (-A)=-3\dfrac{\sqrt[]{3}}{2} - (-3) \approx 0,4 cm[/imath]
View attachment 215528

Chúc bạn học tốt!
------
Xem thêm:
Vòng tròn lượng giác đa trục trong dao động cơ
Tất tần tật về dao động điều hòa
Hoàng Long AZem cảm ơn anh ạ!
 
Top Bottom