Dao động điều hòa dọc theo trục Ox có phương thẳng đứng, chiều dương hướng xuống dưới, gốc O tại vị trí cân bằng của vật, năng lượng dao động của vật bằng 67,500 mJ. Độ lớn lực đàn hồi cực đại bằng 3,750 N. Khoảng thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí biên dương đến vị trí có độ lớn lực đàn hồi bằng 3,000 N là . Khoảng thời gian lò xo bị nén trong một chu kì là . Lấy = 10. Khoảng thời gian lò xo bị giãn trong một chu kì bằng
A. 0,346 s
B. 0,182 s
C. 0,293 s
D. 0, 212 s
Lý thuyết Con lắc lò xo
- Con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng m gắn vào đầu một lò xo có độ cứng k và khối lượng không đáng kể.
- Xét một con lắc lò xo nằm ngang: vật có khối lượng m, lò xo có độ cứng k, mặt ngang không ma sát.
Chọn trục tọa độ như hình vẽ, gốc tọa độ ở VTCB ( vị trí lò xo không biến dạng.
Các lực tác dụng lên vật: trọng lực P→, phản lực N→, lực đàn hồi F→.
Theo Định luật II Niu-tơn ta có: P→ + N→ + F→ = ma→
Chiếu lên trục Ox ta có: F = ma
⇔ -kx = ma ⇔ a = x" = (-k/m).x (Phương trình vi phân cấp 2)
Nghiệm của phương trình trên có dạng: x = A cos(ωt + φ)
Với
A, φ∶ được xác định từ điều kiện ban đầu của bài toán.
- Lực đàn hồi Fđh: là lực xuất hiện khi lò xo bị biến dạng.
Fđh = -k∆l (Với ∆l là độ biến dạng của lò xo, so với vị trí lò xo không biến dạng)
- Lực phục hồi (lực hồi phục): là hợp lực tác dụng lên vật dao động điều hòa.
Fph = ma = -kx (Với x là li độ của vật, so với VTCB)
Lực phục hồi luôn hướng về vị trí cân bằng.
- Nhận xét
Trong con lắc lò xo nằm ngang: x = ∆l ( do VTCB là vị trí lò xo không biến dạng)
Trong con lắc lò xo thẳng đứng:
Tại VTCB, tổng hợp lực bằng 0: k∆l0 = mg
→ Độ biến dạng của lò xo ở VTCB ∆l0 = mg/k
(VTCB khác vị trí lò xo không biến dạng).
Độ lớn
Độ lớn
Xem thêm tài liệu liên quan:
Lý thuyết Con lắc lò xo (mới 2023 + 30 câu trắc nghiệm) hay, chi tiết – Vật Lí 12
Tai con người có thể nghe được những âm có mức cường độ âm trong khoảng nào?
Đặc điểm nào sau đây không phải đặc điểm của vecto cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường?
Cường độ dòng điện tức thời trong một mạch dao động là (A). Hệ số tự cảm của cuộn dây là 2mH. Lấy = 10. Biểu thức điện tích của tụ điện có giá trị nào sau đây?
Đặt điện áp V vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 40cuộn dây thuần cảm có cảm kháng 20, và tụ điện có dung kháng 60. Cường độ dòng điện tức thời trong mạch là
Một máy phát điện xoay chiều có công suất 1000 kW. Dòng điện mà nó phát ra sau khi tăng áp lên đến 110 kV được truyền đi xa bằng một đường dây có điện trở 20 . Coi dòng điện trong mạch luôn cùng pha với điện áp. Công suất hao phí trên đường dây gần đúng bằng
Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox. Trong các đại lượng sau: li độ, biên độ, vận tốc, gia tốc thì đại lượng không thay đổi theo thời gian là
Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm tăng lên 4 lần thì cảm kháng của cuộn cảm sẽ
Bắn một hạt proton có khối lượng vào hạt nhân đứng yên. Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X giống nhau có khối lượng mỗi hạt , bay ra cùng tốc độ và hợp với phương ban đầu của proton về hai phía các góc bằng nhau và bằng 300. Tỉ số tốc độ của hạt nhân X () và tốc độ của hạt proton () là
Công thoát electron của một kim loại là 4,78 eV. Chiếu lần lượt vào bề mặt tấm kim loại này các bức xạ có bước sóng là; . Bức xạ nào gây được hiện tượng quang điện đối với kim loại đó?