Tiết 3 : Con lắc lò xo

I. Con lắc lò xo

1. Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m gắn vào đầu một lò xo có độ cứng k, khối lượng không đáng kể, đầu kia của lò xo được giữ cố định.

2. VTCB: là vị trí khi lò xo không bị biến dạng.

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

1. Chọn trục toạ độ x song song với trục của lò xo, chiều dương là chiều tăng độ dài l của lò xo. Gốc toạ độ O tại VTCB, giả sử vật có li độ x.

– Lực đàn hồi của lò xo             và   

suy ra       F = -kx

2. Hợp lực tác dụng vào vật:

Do vậy:      F = -kx = ma

3. – Dao động của con lắc lò xo là dao động điều hoà.

– Tần số góc và chu kì của con lắc lò xo

4. Lực kéo về       F = -kx

– Lực luôn hướng về VTCB gọi là lực kéo về. Vật dao động điều hoà chịu lực kéo về có độ lớn tỉ lệ với li độ.

III. Khảo sát dao động của lò xo về mặt năng lượng

1. Động năng của con lắc lò xo

2. Thế năng của con lắc lò xo

3.  Cơ năng của con lắc lò xo. Sự bảo toàn cơ năng

             Cơ năng    W=  Wd  + Wt  .   Khi không có ma sát thì  :

                     

– Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động.