Công ty Cổ phần Đầu tư Công nghệ Giáo dục IDJ
Giáo viên: Chu Thị Thu www.hoc360.vn
TỔNG KẾT CÁC KIẾN THỨC VÀ DẠNG BÀI TẬP VỀ
CON LẮC LÒ XO
1. Phương trình dao động con lắc lò xo: x = Acos(ωt + ϕ).
Tần số góc:
k
m
ω
=
; chu kỳ:
2
2
m
T
k
π
π
ω
==
; tần số:
11
22
k
f
Tm
ω
ππ
== =
t
EkxkA tEt
CY:
- Thế năng và động năng của vật dao động điều hòa biến thiên theo thời gian với tần số góc
ω’ = 2ω, với tần số f’ = 2f và với chu kì T’ =
2
T
.
- Trong một chu kì có 4 lần động năng và thế năng bằng nhau nên khoảng thời gian giữa hai lần
liên tiếp động năng và thế năng bằng nhau là
4
T
. Động năng và thế năng của vật dao động điều
hòa bằng nhau tại vị trí có li độ x = ±
2
A
- Dạng bài toán xác đình thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí động năng đến một vị trí nào đó.
Hoặc xác định quãng đường.
3. Lực hồi phục hay lực phục hồi (là lực gây dao động cho vật) là lực để đưa vật về vị trí cân
bằng (là hợp lực của các lực tác dụng lên vật xét phương dao động), luôn có xu hướng kéo vật về
VTCB, có
độ lớn F
hp
= k|x| = mω
2
|x|.
4. Lực đàn hồi là lực kéo vật trở về vị trí lò xo không biến dạng.
- Với con lắc lò xo nằm ngang thì lực hồi phục và lực đàn hồi là một (vì tại VTCB lò xo không
Nmax
= F
Max
= k(Δl + A)
* Nếu A < Δl ⇒ F
Nmin
= F
Min
= k(Δl - A)
* Nếu A ≥ Δl ⇒ F
Kmax
= k(A - Δl) còn F
Min
= 0
5. Sự khác biệt giữa các con lắc lò xo dao động theo phương nằm ngang, thẳng đứng và nghiêng:
- Lò xo nằm ngang: tại vị trí CB lò xo không biến dạng, lực đàn hổi và lực hồi phục bằng nhau.
- Lò xo treo theo phương thẳng đứng: Tại vị trí CB lò xo bị dãn ra một đoạn. Độ biến dạng của lò
xo thẳng đứng:
mg
l
k
Δ=
⇒
2
l
T
g
π
Δ
=
l (l
0
là chiều dài tự nhiên)
+ Chiều dài cực tiểu (khi vật ở vị trí cao nhất): l
Min
= l
0
+
Δ
l – A
+ Chiều dài cực đại (khi vật ở vị trí thấp nhất): l
Max
= l
0
+
Δ
l + A
⇒
l
CB
= (l
Min
+ l
Max
)/2
+ Khi A > Δl thì thời gian lò xo nén là
ω
t
ϕΔ
Δ=
CB
= (l
Min
+ l
Max
)/2
6. Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l được cắt thành các lò xo có độ cứng k
1
, k
2
, … và chiều dài
tương ứng là l
1
, l
2
, … thì ta có: kl = k
1
l
1
= k
2
l
2
= …
7. Ghép lò xo:
k
m
Vậtởdưới
fff
* Song song: k = k
1
+ k
2
+ … ⇒ cùng treo một vật khối lượng như nhau thì độ cứng tăng, tần
số tăng, chu kì giảm:
222
12
111
TTT
=++
, f
2
= f
1
2
+ f
2
Chú ý: lò xo càng dài càng mềm, càng ngắn càng cứng.
8. Gắn lò xo k vào vật khối lượng m
1
được chu kỳ T
1
, vào vật khối lượng m
2
được T