Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 2: Con lắc lò xo - Trần Viết Thắng

Tiết 3;4_12 CB: 
 Bài 2. CON LẮC LÒ XO 
BÀI GIẢNG VẬT LÝ 12_CB_ NĂM HỌC 2010-2011 
GIÁO VIÊN: TRẦN VIẾT THẮNG 
TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN TN 
CON LẮC LÒ XO 
BÀI 2: 
BÀI GIẢNG VẬT LÝ 12_CB_ NĂM HỌC 2010-2011 
GIÁO VIÊN: TRẦN VIẾT THẮNG 
TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN TN 
I. CON LẮC LÒ XO : 
1. Con lắc lò xo : Gồm vật nhỏ khối l ư ợng m gắn vào đầu một lò xo có độ cứng k, đầu kia của lò xo đ ư ợc giữ cố định. 
2. Vị trí cân bằng : Là vị trí khi lò xo không bị biến dạng (Con lắc lị xo nằm ngang) 
o 
VTCB 
II. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT ĐỘNG LỰC HỌC: 
1. Chọn trục tọa độ Ox trùng với trục lò xo, chiều d ươ ng là chiều tăng độ dài lò xo. Gốc tọa độ tại vị trí cân bằng. 
Khi vật ở li độ x: Lực đàn hồi của lò xo 
 F = - kx (1) 
o 
x 
x 
o 
x 
2. Hợp lực tác dụng vào vật: 
Vì: 
nên: 
(2) 
+ Từ (1) và (2) ta có: 
3. Đặt: 
x’’ = -  2 x 
Phương trình có nghiệm là; 
x = Acos( t + ) 
V =0 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
A 
--A 
O 
 Tần số góc và chu kỳ của con lắc lò xo : 
4. Lực kéo về : Lực luôn h ư ớng về vị trí cân bằng gọi là lực kéo về. Vật dao động điều hòa có lực kéo về tỉ lệ với li độ x 
III. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA LÒ XO VỀ MẶT NĂNG L Ư ỢNG: 
1. Động năng của con lắc lò xo: 
W đ (J); m(kg); v(m/s) 
2. Thế năng của con lắc lò xo: 
W t (J); k(N/m); x(m) 
3. Năng l ư ợng của con lắc lò xo. Sự bảo toàn c ơ năng: 
a. C ơ năng của con lắc lò xo là tổng của động năng và thế năng: 
b. Khi không có ma sát : 
W (J) 
 Cô naêng cuûa con laéc tæ leä vôùi bình phöông bieân ñoä dao ñoäng. 
 Khi không có ma sát, c ơ năng của con lắc đ ư ợc bảo toàn. 
CỦNG CỐ 
Một vật có khối lượng 50g gắn vào lò xo , kích thích nó dao động điều hòa với biên độ A =4cm và chu kỳ T =2s . Lấy 
a/Tính hệ số cứng của lò xo? 
b/Tính năng lượng kích thích cho con lắc dao động (bỏ qua mọi lực cản môi trường)