Chương I. Dao động cơ
BÀI 2: CON LẮC LÒ XO
O
FFF
F
F
X
O
X
X
Gốc O tại vị trí cân bằng
Khi con lắc dao động ( lệch khỏi vị trí cân bằng O) thì lò
xo bị biến dạng và lực đàn hồi xuất hiện chống lại chiều
biến dạng
I.Thiết lập phương trình động lực học của vật dao động
trong con lắc lò xo nằm ngang
Xét
chuyển
động
của
vật
ở
vị
trí
Li độ x: Khoảng cách đại số từ vị trí vật
đầu kia dụng
lò xo lên
cố định
vật nặng là lực đàn hồi
F N Lực tác
lực
lixo
x?
đến
vịHai
tríđộ
cân
bằng
; luôn
hướng về vị trí cân bằng
của lò
F
Nhận
xét F đàn hồi có
được gọi
là lực kéo về hay lực hồi phục:
P
đặc điểmF=như
-kx thế nào?
O
A, ϕ là hai hằng số bất kì
Kết luận : Dao động của con lắc lò xo là dao động điều
hòa với tần số góc ω = k và chu kỳ T = 2π m
m
k
2 . Lực kéo về hay lực hồi phục :
Biểu thức : F = -kx = - mω2x
Đặc điểm:
* Là lực gây ra gia tốc cho vật dao động
* Luôn hướng về VTCB và tỉ lệ với li độ dao động
•Biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ
Chú ý : Lực đàn hồi là lực đưa vật về vị trí lò xo không
biến dạng.
Có độ lớn Fđh = kx* (x* là độ biến dạng của lò xo)
Với con lắc lò xo nằm ngang thì lực kéo về và lực đàn hồi
là một (vì tại VTCB lò xo không biến dạng)
3 .Năng lượng của con lắc lò xo
a . Động năng :
1 2 1 2 2 2
Wđ = mv = mω A sin (ωt + ϕ ) = Wsin 2 (ωt + ϕ )
2
2
b. Thế năng :
mg
∆l =
k
⇒
∆l
T = 2π
g
nén
∆l
-A
∆l
giãn
O
O
giãn
A
A
x