Phương pháp giải tập chiều dài CLLX - Lực đàn hồi, lực hồi phục của CLLX

Phương pháp giải bài tập chiều dài CLLX - lực đàn hồi, lực hồi phục của con lắc lò xo MÔN LÝ Lớp 12 với nhiều phương pháp giải nhanh kèm bài tập vận dụng
(444) 1480 26/07/2022
Bài viết đã được lưu

Nội dung bài viết

    Xem thêm

    I. Phương pháp giải bài tập chiều dài CLLX - lực đàn hồi, lực hồi phục của con lắc lò xo

    CÁC DẠNG BÀI TẬP - PHƯƠNG PHÁP GIẢI

    1. Dạng 1: Tính chiều dài của lò xo trong quá trình vật dao động

    Gọi chiều dài tự nhiên của lò xo là l0.

    - Khi con lắc lò xo nằm ngang:

    + Lúc vật ở VTCB, lò xo không bị biến dạng, 

    + Chiều dài cực đại của lò xo: lmax=l0+A

    + Chiều dài cực tiểu của lò xo: lmin=l0−A

    + Chiều dài ở li độ x: l=l0+x

    - Khi con lắc lò xo bố trí thẳng đứng hoặc nằm nghiêng một góc αvà treo ở dưới.

    + Độ biến dạng của lò xo khi vật ở VTCB: 

    • Con lắc lò xo treo thẳng đứng: Δl0=mgk
    • Con lắc lò xo nằm nghiêng góc α: Δl0=mgsinαk

    + Chiều dài lò xo khi vật ở VTCB: lvtcb=l0+Δl

    + Chiều dài ở li độ x: l=l0+Δl0+x

    + Chiều dài cực đại của lò xo: lmax=l0+Δl0+A

    + Chiều dài cực tiểu của lò xo: lmin=l0+Δl0−A

    2. Dạng 2: Lực kéo về

    F=−kx=−mω2x

        Đặc điểm:

    * Là lực gây dao động cho vật.

    * Luôn hướng về VTCB

    * Biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ

    3. Dạng 3: Lực đàn hồi - Lực hồi phục cực đại, cực tiểu.

    Có độ lớn Fdh=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)

    - Với con lắc lò xo thẳng đứng hoặc đặt trên mặt phẳng nghiêng:

    + Độ lớn lực đàn hồi có biểu thức:

    • Fdh=k|Δl0+x| với chiều dương hướng xuống
    • Fdh=k|Δl0−x| với chiều dương hướng lên

    + Lực đàn hồi cực đại (lực kéo): Fmax=k(Δl0+A)=FKmax (lúc vật ở vị trí thấp nhất)

    + Lực đàn hồi cực tiểu:

    • NếuA<Δl0→FMin=k(Δl0−A)=FKMin
    • Nếu A≥Δl0→FMin=0  (lúc vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng)

    + Lực đẩy (lực nén) đàn hồi cực đại: FNmax=k(A−Δl0) (lúc vật ở vị trí cao nhất)

    + Lực đàn hồi, lực hồi phục:

    • Lực đàn hồi:

      Fdh=k(Δl+x)⇒{FdhMax=k(Δl+A)Fdhmin=k(Δl−A)khiΔl>AFdhmin=0khiΔl≤A

    •  Lực hồi phục: Fhp=kx⇒{FhpMax=kAFhpmin=0hayFhp=ma⇒{FhpMax=mω2AFhpmin=0  

    + Lực hồi phục luôn hướng vào vị trí cân bằng.

    Khi hệ dao động theo phương nằm ngang thì lực đàn hồi và lực hồi phục là như nhau Fdh=Fhp

    II. Bảng so sánh lực lực hồi phục và lực đàn hồi

    Xem toàn bộ nội dung Vật lý 12:

    (444) 1480 26/07/2022
    Bài viết đã được lưu
    Bài trước
    Bài sau  
    Tìm thêm: Lý thuyết Lý Thuyết Lớp 12 Vật lý 12