Vật lí Lí 12

[thuha2897]

[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.

2.16. Một lò xo có độ cứng k được chia làm 3 phần bằng nhau. Vật có khối lương m. Người ta bố trí một hệ cơ học như hình bên với các lò xo có được ở trên. AB là một thanh rắn, nhẹ, có chiều dài l.
a) Xác định vị trí C phải treo vật để thanh AB luôn nằm ngang khi cân bằng.
b) Tính độ cứng của hệ lò xo ghép. Suy ra chu kì dao động của hệ cơ học trên đây.
c) Phải tăng khối lượng vật thêm bao nhiêu lần để hệ cơ học này có cùng chu kì dao động như con lắc lò xo cấu tạo bởi vật m và lò xo ban đầu?
http://s956.photobucket.com/user/mc..._1087681345_n_zpsf834f7tg.jpg.html?sort=3&o=2

2.18. Một hệ gồm ba lò xo giống nhau hoàn toàn có cùng độ cứng k. Ba vật cùng kích thước có khối lượng m có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng ngang được gắn với ba lò xo thành một tam giác đều. Kích thích hệ bằng cách dời ba vật khỏi vị trí cân bằng sao cho hệ luôn có dạng một tam giác đều và để tự do. Chứng tỏ mỗi vật dao động điều hòa. Suy ra biểu thức của chu kì dao động.
http://s956.photobucket.com/user/mc..._1647602026_n_zpsal9ku99w.jpg.html?sort=3&o=0

2.19. Một hệ cơ học có cấu tạo như hình vẽ. Khung ABCD gồm các thanh nhẹ có thể di động nhờ các khớp ở bốn định. Lò xo có độ cứng k. Ở vị trí cân bằng khung co dạng hình thoi góc ở đỉnh A là alpha. Bóp nhẹ vào hai đầu B, D và buông. Hãy chứng tỏ vật dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng. Suy ra biểu thức chu kì dao động.
http://s956.photobucket.com/user/mc...6_822236817_n_zpsbjq5vz0g.jpg.html?sort=3&o=1

 

[Dương Minh Nhựt]

2.16. Một lò xo có độ cứng k được chia làm 3 phần bằng nhau. Vật có khối lương m. Người ta bố trí một hệ cơ học như hình bên với các lò xo có được ở trên. AB là một thanh rắn, nhẹ, có chiều dài l.
a) Xác định vị trí C phải treo vật để thanh AB luôn nằm ngang khi cân bằng.
b) Tính độ cứng của hệ lò xo ghép. Suy ra chu kì dao động của hệ cơ học trên đây.
c) Phải tăng khối lượng vật thêm bao nhiêu lần để hệ cơ học này có cùng chu kì dao động như con lắc lò xo cấu tạo bởi vật m và lò xo ban đầu?
http://s956.photobucket.com/user/mc..._1087681345_n_zpsf834f7tg.jpg.html?sort=3&o=2

2.18. Một hệ gồm ba lò xo giống nhau hoàn toàn có cùng độ cứng k. Ba vật cùng kích thước có khối lượng m có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng ngang được gắn với ba lò xo thành một tam giác đều. Kích thích hệ bằng cách dời ba vật khỏi vị trí cân bằng sao cho hệ luôn có dạng một tam giác đều và để tự do. Chứng tỏ mỗi vật dao động điều hòa. Suy ra biểu thức của chu kì dao động.
http://s956.photobucket.com/user/mc..._1647602026_n_zpsal9ku99w.jpg.html?sort=3&o=0

2.19. Một hệ cơ học có cấu tạo như hình vẽ. Khung ABCD gồm các thanh nhẹ có thể di động nhờ các khớp ở bốn định. Lò xo có độ cứng k. Ở vị trí cân bằng khung co dạng hình thoi góc ở đỉnh A là alpha. Bóp nhẹ vào hai đầu B, D và buông. Hãy chứng tỏ vật dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng. Suy ra biểu thức chu kì dao động.
http://s956.photobucket.com/user/mc...6_822236817_n_zpsbjq5vz0g.jpg.html?sort=3&o=1

- Những dạng bài như vậy là theo kiểu hình thức thi tự luận, mình chưa gặp các dạng bài như chứng minh hệ dao động điều hòa đã không còn ra kể từ khi thi trắc nghiệm 2007 ( theo thầy mình hỏi dạy ở Hà Nội), và năm rồi những dạng bài này trong khóa PEN C PEN I PEN M của thầy Đỗ Ngọc Hà cũng không có những dạng vậy.

-Một là động lực học, bằng cách phân tích lực tác dụng lên mỗi vật và áp dụng định luật 2 Niu tơn hoặc bảo toàn cơ năng ( đối với bài 2.18) để giải bài này
p.s: Những dạng này mình chưa được học trên các khóa PEN và ở ngoài năm trước.
Đã có một anh ra tay giúp rồi...@@

 

[Tùy Phong Khởi Vũ]

2.16 Lò xo có độ cứng K khi bị cắt đi sẽ thành 3 lò xo, mỗi lò xo có độ cứng là 3K.

- Giả sử khi treo vật nặng vào, thanh đi xuống 1 đoạn x. Khi ấy tổng lực đàn hồi bên đầu A là FA = 3K.x + 3K.x = 6K.x, lực đàn hồi tác dụng lên đầu B là FB = 3K.x

Để thanh nằm ngang thì FA.AC = FB.CB, từ đó ta tính được AC = 2CB.

- Độ cứng của hệ lò xo ghép: Khi vật nặng đi xuống 1 đoạn x, biến dạng trong cả 3 lò xo đều là x, vậy tổng lực phát sinh là F = 3K.x + 3K.x + 3K.x = 9K.x

Độ cứng của hệ tương đương: K' = F/x = 9K.

- Suy được chu kì của hệ này gấp 3 lần so với lò xo ban đầu.

- Tất nhiên là tăng khối lượng vật lên 9 lần để tỷ số m/K bằng ban đầu.

Hai bài kia để anh lấy giấy bút ra nháp 1 tý.

2.18 Khi 3 đỉnh của tam giác dời ra 1 đoạn x, ta tính được biến dạng trong mỗi lò xo là:

[TEX]\Delta = 2.x.cos30^0[/TEX]


Lực F phát sinh trong mỗi lò xo: [TEX]F = 2.x.cos30^0.K[/TEX]

Hợp lực tác dụng lên 1 đỉnh là [TEX]F_h = 2F.cos30^0 = - ma[/TEX]

Hay ta có: [TEX]4.x.K.cos^2(30) = -mx"[/TEX]

Ta được pt [TEX]3Kx + mx" = 0[/TEX]

Đây là pt dao động điều hòa với tần số là [TEX]\omega^2 = \frac{3K}{m}[/TEX]

Bài 2.19 tính toán hơi mệt, thôi anh gợi ra hướng thế này em xem có tự làm được không.

Ban đầu, lực đàn hồi trong lò xo và trọng lực cân bằng nhau theo cơ chế:

Lực P truyền lực căng cho 4 thanh, 4 thanh này ép lò xo vào 1 đoạn x.

Như vậy ta thiết lập đc các pt cân bằng ban đầu: P = 2T.cosa -> T = P/2cosa

Lực ép ở hai đầu do lực căng T gây ra (cũng chính là lực đàn hồi trong lò xo)

[TEX]F = 2T.sina = P.tana[/TEX]

Khi bóp lò xo vào 1 đoạn nhỏ x, góc [TEX]a[/TEX] thay đổi thành [TEX]a' < a[/TEX]

Tương tự như trên ta cũng sẽ tính được [TEX] 2T'sina' = F + K.2.x -> T' = ..... [/TEX]

Lực căng truyền xuống vật: [TEX]2T'cosa' - mg = m.a[/TEX]

Thay T' từ trên vào: [TEX](F+K2x).tana' - mg = -m.a[/TEX]

Xem a' và a xấp xỉ nhau (góc thay đổi không đáng kể) thì được:

[TEX]K.2x.tana + m.a = 0[/TEX]

Giờ tính xem khi bóp hai đầu vào 1 đoạn x thì vật đi xuống 1 đoạn dx bằng bao nhiêu? Giả sử tính ra dx = n.x ta sẽ được pt sau:

[TEX]K.2x.tana + m.n.x" = 0[/TEX]

Đó là pt dao động điều hòa với tần số góc [TEX]\omega^2 = \frac{2K.tana}{m.n}[/TEX]