[lý 12] - dao động của con lắc

[nhokdangyeu01]

[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 có chiều dài Lo=40cm,treo thẳng đứng và gắn với vật m=200g, khi cân bằng lò xo dãn 10cm. Kéo vật xuống dưới vị trí cân bằng một đoạn $2\sqrt{3}$ cm và truyền cho nó vận tốc v=20cm/s theo phương thẳng đứng, chiều hướng lên trên. Chọn trục toạ độ thẳng đứng, chiều dương hướng xuống dưới, lấy g=10m/s^2
a,viết phương trình dao động của con lắc
b,xác định chiều dài lớn nhất, nhỏ nhất của con lắc khi dao động
c,tính lực cực đại, cực tiểu mà lò xo tác dụng lên điểm treo

 

[thuthoapt]

con lắc lò xo có chiều dài Lo=40cm,treo thẳng đứng và gắn với vật m=200g, khi cân bằng lò xo dãn 10cm. Kéo vật xuống dưới vị trí cân bằng một đoạn 2 căn 3 cm và truyền cho nó vận tốc v=20cm/s theo phương thẳng đứng, chiều hướng lên trên. Chọn trục toạ độ thẳng đứng, chiều dương hướng xuống dưới, lấy g=10m/s^2
a,viết phương trình dao động của con lắc
b,xác định chiều dài lớn nhất, nhỏ nhất của con lắc khi dao động
c,tính lực cực đại, cực tiểu mà lò xo tác dụng lên điểm treo

a. x=4cos(10t-5pi/6)
b. Lmax=54 cm
Lmin=46 cm
c. Fmax=2,8 N
Fmin=1,2 N

 

[endinovodich12]

Bài làm :
Đề cho biết : [TEX]l_0 = 40cm ; m = 200(g) = 0,2 (kg) ; \Delta l = 10cm=0,1m ; x_1 = 2\sqrt{3}cm ; g =10m/s^2[/TEX]


a; Ta có :

[TEX]\omega = \sqrt{\frac{g}{\Delta l}}= 10(rad)[/TEX]
Áp dụng công thức độc lập thời gian ta có :
[TEX]A^2=x_1^2+\frac{v^2}{\omega^2}[/TEX]

Thay các giá trị vào thì bạn thu được : A = 4cm

Từ đây cách làm nhanh nhất bạn vẽ đường tròn ra : - với [TEX]x_1=2\sqrt{3}cm[/TEX]

\Rightarrow góc [TEX]\varphi = \frac{\pi}{6}[/TEX] (1) và [TEX]\varphi = -\frac{\pi}{6}[/TEX] (2)

Do vật đi lên ngược chiều dương nên loại (2)

Phương trình là : [TEX]x = 4cos(10t +\frac{\pi}{6})[/TEX]

b; Để hiểu rõ bạn vẽ hình biểu diễn lò xo ra :

Nhận thấy [TEX]l_{max} = l_0 + \Delta l + A = 40+10+4 = 54cm[/TEX]

[TEX]l_{min} = l_0+\Delta l - A = 40+10-4 = 46cm[/TEX]

c ; Ta có : [TEX]k=\omega^2.m = 20 N/m[/TEX]

[TEX]F=k.x[/TEX]

[tex]F_{max} = k . (\Delta l+A) =20.(0,1+0,04) = 2;8 (N) [/tex]

[tex]F_{min} = k (\Delta l - A ) = 20 . (0,1 - 0,04) = 1,2 (N) [/tex]

Đối với câu C lúc mới học mình cũng nhầm là [TEX]F_{min}[/TEX] luôn luôn bằng 0

Nhưng chú ý rằng nếu [TEX]A > \Delta l [/TEX] thì mới xảy ra điều này

Còn bài mình làm là : [TEX]A < \Delta l[/TEX]