Lực kéo về trong dao động điều hòa: Bước đầu tiên để hiểu về lực kéo về

Bạn đã bao giờ tự hỏi tại sao các vật trong dao động điều hòa lại trở về vị trí cân bằng của chúng một cách tự nhiên không? Đó chính là nhờ vào một lực rất quan trọng được gọi là lực kéo về hoặc lực hồi phục. Lực này xuất hiện khi vật bắt đầu rời khỏi vị trí cân bằng và có xu hướng đưa vật trở lại vị trí cân bằng.

Lực kéo về trong dao động điều hòa

Lực kéo về chính là nguyên nhân khiến cho vật trong dao động điều hòa. Dấu “-” ở trước là chỉ lực này hướng về vị trí cân bằng của vật.

Bạn đang xem: Lực kéo về trong dao động điều hòa: Bước đầu tiên để hiểu về lực kéo về

Lưu ý:

• Với con lắc lò xo có biểu thức F = – kx.
• Với con lắc đơn, lực kéo về có biểu thức F = – mg.sinα, trong đó α là góc nghiêng.
• Với con lắc lò xo nằm ngang, lực kéo về chính là lực đàn hồi.

Ví dụ để hiểu rõ hơn về lực kéo về

Chúng ta cùng xem một số ví dụ để nhận ra bản chất của lực kéo về. Tất cả các ví dụ này được trích trong đề thi chính thức của Bộ Giáo dục và Đào tạo.

1. Một vật nhỏ có khối lượng 500g dao động điều hòa dưới tác dụng của lực kéo về có biểu thức F = – 0,8cos 4t (N). Vật dao động có biên độ là:

   • A. 6 cm
   • B. 12 cm
   • C. 8 cm
   • D. 10 cm

2. Ở một nơi trên Trái Đất, hai con lắc đơn có cùng chiều dài đang dao động điều hòa với cùng biên độ. Gọi m1, F1 và m2, F2 lần lượt là khối lượng, độ lớn lực kéo về cực đại của con lắc thứ nhất và của con lắc thứ hai. Biết m1 + m2 = 1,2 kg và 2F2 = 3F1. Giá trị của m1 là:

   • A. 720g
   • B. 400g
   • C. 480g
   • D. 600g

3. Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox nằm ngang với động năng cực đại W0, lực kéo về có độ lớn cực đại F0. Vào thời điểm lực kéo về có độ lớn bằng một nửa F0 thì động năng của vật bằng:

   • A. $frac{{2{W_0}}}{3}$
   • B. $frac{{3{W_0}}}{4}$
   • C. $frac{{{W_0}}}{3}$
   • D. $frac{{{W_0}}}{2}$

4. Ở một nơi trên Trái Đất, hai con lắc đơn có cùng khối lượng đang dao động điều hòa. Gọi ℓ1, s01, F1 và ℓ2, s02, F2 lần lượt là chiều dài, biên độ, độ lớn lực kéo về cực đại của con lắc thứ nhất và của con lắc thứ hai. Biết 3ℓ2 = 2ℓ1 và 2s02 = 3s01. Tỉ số $frac{{{F_1}}}{{{F_2}}}$ bằng:

   • A. $frac{3}{2}$
   • B. $frac{4}{9}$
   • C. $frac{9}{4}$
   • D. $frac{2}{3}$

5. Cho hai vật dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng cùng song song với trục Ox. Vị trí cân bằng của mỗi vật nằm trên đường thẳng vuông góc với trục Ox tại O. Trong hệ trục vuông góc xOv, đường (1) là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa vận tốc và li độ của vật 1, đường (2) là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa vận tốc và li độ của vật 2. Biết các lực kéo về cực đại tác dụng lên hai vật trong quá trình dao động là bằng nhau. Tỉ số giữa khối lượng của vật 2 với khối lượng của vật 1 là:

   • A. $frac{1}{27}$
   • B. 3
   • C. 27
   • D. $frac{1}{3}$

Đó là một số ví dụ giúp bạn hiểu rõ hơn về lực kéo về trong dao động điều hòa. Hi vọng rằng những thông tin này sẽ giúp bạn nắm vững về chủ đề này. Để tìm hiểu thêm về các khóa học hấp dẫn liên quan đến vật lý, hãy truy cập Izumi.Edu.VN ngay hôm nay!

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Kiến thức chung