Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa, đại lượng nào sau đây của con lắc được bảo toàn?
A. Cơ năng và thế năng.
B. Động năng và thế năng.
C. Cơ năng.
D. Động năng.
Đáp án C
Trong dao động điều hòa, cơ năng của vật được bảo toàn.
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
Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục Ox (vị trí cân bằng ở O) với biên độ 4 cm và tần số 10 Hz. Tại thời điểm t = 0, vật có li độ 4 cm. Phương trình dao động của vật là
Mạch dao động của máy thu vô tuyến có cuộn cảm với độ tự cảm biến thiên từ 0,5 μH đến 10 μH và tụ điện với điện dung biến thiên từ 10 pF đến 50 pF. Máy thu bắt được sóng vô tuyến trong dải sóng:
Trong đồng hồ quả lắc, năng lượng cung cấp cho quả lắc dao động được lấy từ viên pin. Dao động của quả lắc là dao động
Chiếu bức xạ có bước sóng 4000 Å vào một kim loại có công thoát 1,88 eV gây ra hiện tượng quang điện. Giả sử một êlectron hấp thụ phôtôn sử dụng một phần năng lượng làm công thoát, phần còn lại biến thành động năng K của nó. Giá trị của K là
Sóng điện từ có hai thành phần dao động của điện trường và dao động của từ trường. Tại một thời điểm, dao động của điện trường
Con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k, vật nhỏ khối lượng m, dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O. Tần số dao động được tính bằng biểu thức
Một vật nhỏ dao động theo phương trình x = 5cos(ωt + 0,5π) (cm). Pha ban đầu của dao động là:
Tựa đề bài hát ‘‘Cầu vồng sau mưa’’ do ca sĩ Cao Thái Sơn trình bày lấy hình ảnh từ hiện tượng
Mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm và tụ điện có điện dung . Lấy 2 = 10. Tần số góc của dao động là