[Vật lý 10] Bài tập định luật bảo toàn

[l94]

[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 thanh nhẵn nằm ngang AB có thể quay quanh 1 trục thẳng đứng qua đầu A. Bỏ qua ma sát. Thanh AB mang một vòng nhỏ khối lượng m được nối vào đầu A bằng 1 lò xo, khối lượng không đáng kể, chiều dài l, hệ số đàn hồi k.tính công phải tốn để là hệ thống quay chậm với vận tốc[tex]\omega[/tex]

 

[anhtrangcotich]

Bài này có một số vấn đề mà Trăng thoắc mắc: (Đừng có bảo tớ hay chỉ trích nhé :-SS )
Công thức để tính năng lượng quay là [TEX]W = I\frac{\omega^2}{2}[/TEX]
Trong đó [TEX]I = I_0 + md^2[/TEX]

Liệu có quá tầm với của lớp 10 không? Với lại chưa có khối lượng thanh

 

[l94]

k cần đâu trăng à..đây là bài giải:
Khi hệ thống quay với vận tốc góc [tex]\omega[/tex], lò xo dãn ra 1 đoạn x, vật cân bằng tương đối dưới tác dụng của lực đàn hồi và lực quán tính li tâm trong hệ quy chiếu không quán tính gắn với trục quay.
[tex]F_{dh}=F_{qt}[/tex]hay [tex]kx=m\omega^2(l+x)[/tex]
suy ra [tex]x=\frac{nl}{1-n}[/tex], với [tex]n=\frac{m\omega^2}{k}[/tex]
Công được thực hiện trên hệ thống chuyển thành thế năng đàn hồi của lò xo và động năng vật m:A=E
hay[tex]A=\frac{kx^2}{2}+\frac{mv^2}{2}[/tex], với [tex]v=(l+x)\omega[/tex]
[tex]A=\frac{1}{2}kl^2\frac{n(1+n)}{(1-n)^2}[/tex]
với [tex]\omega[/tex] nhỏ, [tex]n=\frac{m\omega^2}{k}<1[/tex] kết quả trên luôn có nghĩa.

 

[anhtrangcotich]

Tớ lại có tí thoắc mắc
Thanh có động năng không? Nếu có thì sao không tính?
Nếu không thì nó đâu có tác dụng gì?
Nếu nó chuyển thành công của lực đàn hồi thì sao động năng của vòng tròn đó không chuyển luôn thành công của lực đàn hồi?

Theo tớ.
Phân tích vai trò của lò xo trong trường hợp này:
I Nếu không phải lò xo mà là một sợi dây mảnh, thì khối tâm của thanh sẽ cách trục quay một đoạn L.
II Nếu có lò xo, khối tâm của thanh sẽ cách trục một đoạn l.
Hiển nhiên L < l
Mà khoảng cách càng lớn thì năng lượng càng lớn. Rõ ràng trong trường hợp II, môt phần năng lượng đã chuyển thành công của lực đàn hồi.
Như vậy, lò xo chỉ có tiêu thụ một phần năng lượng quay của thanh mà thôi, chứ không tiêu thụ hoàn toàn. Do đó, không thể bò qua năng lượng quay của thanh ---> chương trình 12 ] :|

 

[l94]

Tớ lại có tí thoắc mắc
Thanh có động năng không? Nếu có thì sao không tính?
Nếu không thì nó đâu có tác dụng gì?

Thanh ở đây chỉ đóng vai trò là giữ cho lò xo có thể quay tròn thôi Trăng à. CŨng như là một vật treo vào sợi dây mảnh và quay tròn đều ấy, vì thế động năng nó không đáng kể

Nếu nó chuyển thành công của lực đàn hồi thì sao động năng của vòng tròn đó không chuyển luôn thành công của lực đàn hồi?

động năng của vật m mình đã cộng vào công thức tính công trên rồi mà:
[tex]A=\frac{kx^2}{2}+\frac{mv^2}{2}[/tex].
Một bài giải cũng có thể có nhiều cách khác nhau:|

 

[linhduong9900]

Vòng tròn nối vào đầu A bằng 1 lò xo. Tớ thấy không rõ ở chỗ trục quay nằm ở đâu.

 

[l94]

Trục quay nằm ở đầu A.Lò xo đặt song song với thanh (hoặc là lồng vô thanh), một đầu của lò xo được nối với trục quay, đầu còn lại gắn với vòng m.(thanh chỉ đóng vai trò giữ lò xo nằm theo phương ngang:|

 

[linhduong9900]

Ặc! Thế thì sao không nói lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang, thế có phải tiện hơn không. Thêm cái thanh vào làm gì cho mọi người hiểu nhầm.
Mà theo bạn, khi lò xo đặt trên thanh, thanh quay, nếu không có ma sát thì liệu vòng và lò xo có quay theo thanh không?
Mà nấu đã có ma sát thì liệu lò xo có dãn ra đúng biên độ như bài giải của bạn không.

 

[l94]

Trường hợp đó thì có thể lấy thanh AB lồng vào bên trong lò xo mà. Nói chung trong bài này thanh AB chỉ có tác dụng làm giá đỡ cho lò xo quay thôi.