Vật lí Dao động cơ

[Dương Minh Nhựt]

[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.

Con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m = 1 kg và lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m được treo thẳng đứng vào một điểm cố định. Vật được đặt trên một giá đỡ D. Ban đầu giá đỡ D đứng yên và lò xo dãn 1 cm. Cho D chuyển động nhanh dần đều thẳng đứng xuống dưới với gia tốc a = 1 m/s2. Bỏ qua mọi ma sát và lực cản, lấy g = 10 m/s2. Sau khi rời khỏi giá đỡ, vật m dao động điều hoà với biên độ xấp xỉ bằng

Nguồn: Vật lí 247

 

[Vô Diện]

Tại vị trí cân bằng: Fđho = P <=> k. [tex]\Delta lo = mg[/tex]
[tex]\Delta lo [/tex] = [tex]\frac{mg}{k}= \frac{1.10}{100} = 0,1 (m)[/tex]
Trọng lượng của vật: P = mg = 1.10 = 10 (N)
Vật sẽ chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a= 1m/ [tex]s^{2}[/tex] tới vị trí cân bằng, sau khi qua vị trí cân bằng: Fđh > P, suy ra vật sẽ chuyển động châm dần đều với gia tốc:
a' = [tex]\frac{F}{m}= \frac{Fđh - P}{m} = \frac{k.( \Delta lo + s')- P}{m} = \frac{100.(0,1 + s') - 10}{1} = 100s'[/tex] (1)
Tại vị trí cân bằng:
[tex]v^{2} = 2as = 2a( \Delta lo - lo)= 2.1.( 0,1 - 0,01)= 1,8[/tex]
Sau khi qua vị trí cân bằng:
[tex]v^{2}[/tex] = 2a'.s' <=> 1,8 = 2a'.s' <=> a' = [tex]\frac{1,8}{2s'} = \frac{0,9}{s'}[/tex] (2)
Từ (1) và (2) suy ra: 100s' = [tex] \frac{0,9}{s'}[/tex] <=> s'= 0,03 (m)
Vậy biên độ dao động của vật: A = s' = 0,03 (m) = 3 (cm).
Em không chắc là đúng

 

[Tùy Phong Khởi Vũ]

Chưa hiểu bài giải của em lắm nhưng mà nhận định "vật sẽ chuyển động với gia tốc 1m/s tới vị trí cân bằng" là chưa đúng.

Vật rời khỏi giá đỡ cách vị trí cân bằng 1 đoạn x, sao cho gia tốc gây ra bởi lực hồi phục nhỏ hơn 1m/s^2.

Tức Kx/m < 1

Vậy quãng đường vật đi cho tới khi rời ván là S. Tại đây, vật có vận tốc là v^2 = 2.a.S và có li độ x so với VTCB.

Áp dụng bảo toàn năng lượng để tính ra biên độ A'.

 

[Vô Diện]

Chưa hiểu bài giải của em lắm nhưng mà nhận định "vật sẽ chuyển động với gia tốc 1m/s tới vị trí cân bằng" là không đúng.

Vật rời khỏi giá đỡ cách vị trí cân bằng 1 đoạn x, sao cho gia tốc gây ra bởi lực hồi phục lớn hơn 1m/s^2.

Tức Kx/m > 1

Vậy quãng đường vật đi cho tới khi rời ván là x+1. Tại đây, vật có vận tốc là v^2 = 2.a(x+1) và có li độ x so với VTCB.

Áp dụng bảo toàn năng lượng để tính ra biên độ A'.

Em cũng chưa hiểu ý của anh lắm @@ Nhưng theo em thì giá đỡ D chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a=1 m/s2, mà giá đỡ đang đỡ vật, đương nhiên vật cũng sẽ cđ với gia tốc a rồi, sau đó tới vị trí cân bằng thì giá đỡ với vật bắt đầu tách nhau ra :3
À mà như vậy thì còn lực F'= ma= 1.1 = 1 (N) do gia tốc ban đầu a gây ra nữa, như thế thì F = Fđh - ( P + F'). Sau đó làm như trên ấy là được PT: 100s'^2 - s' = 0,09 = 0 => A = s' [tex]\approx[/tex] 0,035 m

 

[Tùy Phong Khởi Vũ]

Vật rời giá đỡ khi còn chưa qua VTCB đâu em.

Trước hết, phải nhận định rằng điều kiện để vật còn ở trên giá đỡ là gia tốc của nó không nhỏ hơn gia tốc giá đỡ.

Vị trí ban đầu lò xo dãn 1 cm, còn VTCB lò xo dãn 10 cm nhỉ?

Ở biên, gia tốc của vật gây ra bởi lực hồi phục (trọng lực - Fdh, hay là K.X với X là li độ so với VTCB), lớn hơn 1m/s^2 nên vật vẫn nằm trên giá đỡ và cùng chuyển động với giá đỡ. Trong quá trình chuyển động về VTCB, gia tốc của nó giảm dần, còn của giá đỡ không đổi.

Khi về gần VTCB, gia tốc của vật bắt đầu < 1 m/s^2, giá đỡ chuyển động nhanh hơn vật. Đó chính là vị trí vật rời khỏi giá đỡ. Còn về VTCB thì gia tốc = 0 rồi còn nói gì nữa em?

Nãy anh ghi nhầm, là < 1 chứ không phải > 1 nhé.

 

[Vô Diện]

Vật rời giá đỡ khi còn chưa qua VTCB đâu em.

Trước hết, phải nhận định rằng điều kiện để vật còn ở trên giá đỡ là gia tốc của nó không nhỏ hơn gia tốc giá đỡ.

Vị trí ban đầu lò xo dãn 1 cm, còn VTCB lò xo dãn 10 cm nhỉ?

Ở biên, gia tốc của vật gây ra bởi lực hồi phục (trọng lực - Fdh, hay là K.X với X là li độ so với VTCB), lớn hơn 1m/s^2 nên vật vẫn nằm trên giá đỡ và cùng chuyển động với giá đỡ. Trong quá trình chuyển động về VTCB, gia tốc của nó giảm dần, còn của giá đỡ không đổi.

Khi về gần VTCB, gia tốc của vật bắt đầu < 1 m/s^2, giá đỡ chuyển động nhanh hơn vật. Đó chính là vị trí vật rời khỏi giá đỡ. Còn về VTCB thì gia tốc = 0 rồi còn nói gì nữa em?

Nãy anh ghi nhầm, là < 1 chứ không phải > 1 nhé.

Vâng, em hiểu ý của anh hơn rồi

 

[Dương Minh Nhựt]

Vâng, em hiểu ý của anh hơn rồi

Đáp án [tex]\approx 4,12 cm[/tex]