Con Lắc Lò Xo: Lý Thuyết và Bài Tập Lý 12

Chào các bạn học sinh lớp 12! Hôm nay, tôi sẽ giới thiệu với các bạn về một chủ đề quan trọng trong môn Vật Lý – Con lắc lò xo. Bài viết này sẽ giúp các bạn nắm vững kiến thức về cấu tạo, phương trình dao động và cách giải một số bài tập liên quan đến chủ đề này.

Cấu tạo của con lắc lò xo

Con lắc lò xo bao gồm một lò xo nhẹ có độ cứng K và một quả cầu kim loại có khối lượng m. Lò xo được gắn cố định, trong khi đầu còn lại của lò xo giữ cố định.

Bạn đang xem: Con Lắc Lò Xo: Lý Thuyết và Bài Tập Lý 12

Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học

Theo định luật Hooke, lò xo giãn hoặc co theo phương trái hay phương phải khi có lực tác dụng. Điều này dẫn đến công thức dao động của con lắc lò xo về mặt động lực học:

F = -kx

Trong đó:

• F là lực tác dụng lên vật (N)
• x là độ lệch của vật (m)
• k là độ cứng của lò xo (N/m)

Công thức này cho thấy lực F luôn hướng về vị trí cân bằng.

Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt năng lượng

Công thức tính động năng và thế năng của con lắc lò xo được xác định như sau:

Động năng (K) = 1/2kA^2
Thế năng (U) = 1/2kA^2

Trong đó:

• A là biên độ dao động

Cơ năng của con lắc lò xo luôn được bảo toàn và tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.

Bài tập minh họa

1. Một con lắc lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng là k, lò xo treo thẳng đứng và có vật nặng khối lượng m. Khi lò xo ở vị trí cân bằng, lò xo giãn ra một đoạn 16cm. Xác định tần số của con lắc lò xo.
2. Một lò xo có độ cứng là k. Khi gắn vật m1 vào lò xo và cho dao động thì chu kỳ dao động là 0,3s. Khi gắn vật m2 vào lò xo trên và kích thích cho dao động thì chu kỳ là 0,4s. Hỏi nếu khi gắn vật có khối lượng m = 2m1 + 3m2 thì con lắc lò xo dao động với chu kỳ là bao nhiêu?

Hy vọng rằng qua bài viết này, các bạn đã nắm vững kiến thức về con lắc lò xo. Để tìm hiểu thêm về các chủ đề khác, hãy truy cập Izumi.Edu.VN. Chúc các bạn học tốt và đạt thành tích cao!

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Công thức