Công thức Con lắc lò xo giúp giải nhanh bài tập dao động điều hòa vật lý 12

Thứ tư , 31/05/2017, 03:53 GMT+7
     

Hôm nay trang congnghegi.com sẽ tóm tắt, hệ thống lại kiến thức vật lý lớp 12 cho các bạn

 

Các bài đã đi qua:

                                Lý thuyết về dao động điều hòa

                                + Công thức giải nhanh bài tập lý thuyết về dao động điều hòa

                                + Lý thuyết con lắc lò xo

CON LẮC LÒ XO

II. CÔNG THỨC GIẢI NHANH

1. Độ biến dạng của lò xo khi vật ở VTCB:

      (α: góc hợp bởi trục lò xo và phương ngang) ∆ℓ0 = .sinα 

2. Tính chiều dài của lò xo

     - Chiều dài của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng: ℓcb = ℓ0 ± ∆ℓ0 (dấu (+): dãn; dấu (-) là nén)

     - Chiều dài cực đại, cực tiểu của lò xo: ℓmax=  ℓcb+A; ℓmin = ℓcb - A

3. Tính lực phục hồi; lực đàn hồi; tính khoảng thời gian lò xo bị dãn, bị nén; biên độ dao độ

3.1 Lực đàn hồi

a) Tính độ lớn lực đàn hồi: Fđh = k|∆ℓ0 + x|

b) Độ lớn lực đàn hồi cực đại:  = k|∆ℓ0 + A|

c) Độ lớn lực đàn hồi cực tiểu: so sánh A và Δℓ0

     + Nếu A ≥Δℓ0→  

     + Nếu A <Δℓ0 = k|∆ℓ0 - A|

d) Độ lớn lực đẩy đàn hồi cực đại

     Khi A >Δℓ0: lò xo bị nén thì lực đàn hồi của lò xo được gọi là lực đẩy

= k(A - ∆ℓ0)

Chú ý: Tỉ số độ lớn lực đàn hồi cực đại và cực tiểu của lò xo

3.2 Khoảng thời gian lò xo dãn, nén trong 1 chu kì

+ Nếu A ≤Δℓ0: trong quá trình dao động lò xo không bị nén

+ Nếu A >Δℓ0: trong quá trình dao động lò xo có lúc bị dãn, có lúc bị nén cosÞαn:

4. Chu kì và tần số dao động

4.1 Tính chu kì và tần số dao động:

a) Cho m và k: T =

b) Lò xo treo thẳng đứng: ω= ; (Δℓ0đơn vị m)

c) Lò xo trên mặt phẳng nghiêng góc α: ω=

4.2. Thay đổi chu kì bằng cách thay đổi khối lượng của vật:

     Con lắc lò xo [(m1 ±m2); k]: T = ; con lắc lò xo [, k]: T = 

4.3 Thay đổi chu kì bằng cách thay đổi độ cứng k:

     Cho (m, k1) dao động với T1; (m, k2) dao động với T2

     Con lắc lò xo [m, (k1 nt k2)]: Tnt = ; Con lắc lò xo [m,(k1 ss k2]: Tss

4.4 Thêm bớt khối lượng Δm (gia trọng): 

4.5 Trong cùng một khoảng thời gian Δt con lắc (1) thực hiện được N1 dao động, con lắc (2) được N2 dao động

∆t = N1T1 = N2T2

5. Năng lượng trong dao động điều hòa của con lắc lò xo:

a) Động năng:Ed

b) Thế năng: Et

c) Cơ năng: E = 

     * Khi 

     * (x, v, a, F) biến thiên điều hòa với (ω, f, T) thì (Eđ, Et) biến thiên tuần hoàn với: ω' = 2ω, f ' = 2f , T' = T/2

6. Bài toán va chạm:

Cho con lắc lò xo nằm ngang, bỏ qua ma sát. Khi vật m ở vị trí cân bằng thì vật m0 chuyển động với vận tốc  đến va chạm xuyên tâm với vật m.

a) Trường hợp 1: Va chạm hoàn toàn đàn hồi

     Gọi V, v lần lượt là vận tốc của m và m0 ngay sau khi va chạm:

                                               Vm =

b) Trường hợp 2: Va chạm mềm  ;

Tổng quát: Vật m1 chuyển động v1 đến va chạm xuyên tâm với m2 có vân tốc là v2. Tìm vận tốc của hai vật sau va chạm:

a) Va chạm hoàn toàn đàn hồi:

                                         

b) Va chạm mềm (hoàn toàn không đàn hồi): 

7. Điều kiện để vật không dời hoặc trượt trên nhau:

 

     Vật m1 được đặt trên vật m2 dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Để m1 luôn nằm yên trên m2 khi dao động thì cần điều kiện

 

     Vật m1 đặt trên vật m2 dao động điều hòa theo phương ngang. Hệ số ma sát giữa m1 và m2 là μ. Bỏ qua ma sát giữa m2 và mặt sàn. Để m1 không trượt trên m2 thì

Vật m1 đặt trên m2 được gắn vào hai đầu lò xo đặt thẳng đứng, m1 dao động điều hòa. Để m2 luôn nằm trên mặt sàn trong quá trình m1 dao động thì

 

     

kienthucvatly12
cong thuc con lac lo xo giải nhanh bài tập con lắc lò xo vật lý 12 soạn bai vat ly 1