Giới thiệu chuyên Con lắc lò, vật lí 12 chương dao động cơ ôn thi quốc gia
Chuyên đề dao động của con lắc lò xo bao gồm các lý thuyết cơ bản về con lắc lò xo, năng lượng của con lắc lò xo, lực đàn hồi, lực phục hồi của con lắc lò xo. Chuyên đề chia làm nhiều trang các em nhớ chuyển trang theo mục lục để xem hết chuyên đề.

Mục lục chuyên dao động điều hòa của con lắc lò xo

• Con lắc lò xo nằm ngang, con lắc lò xo thẳng đứng
• Bài tập xác định chu kỳ, tần số của con lắc lò xo
• Năng lượng của con lắc lò xo, bài tập năng lượng của con lắc lò xo
• Lực đàn hồi, lực phục hồi của con lắc lò xo
• Bài toán liên quan đến thời gian nén giãn của con lắc lò xo
• Bài toán liên quan đến chiều dài, cắt, ghép lò xo
• Bài toán va chạm của con lắc lò xo
• Bài toán liên quan đến tăng, giảm khối lượng quả nặng của con lắc lò xo

Con lắc lò xo là gì?
Con lắc lò xo gồm một vật nặng khối lượng m (kg) gắn vào lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng là k (N/m)
Dao động của con lắc lò xo nằm ngang

Vị trí cân bằng của con lắc lò xo nằm ngang tại vị trí lò xo không dãn, không nén ​

Bỏ qua ma sát thì con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa với phương trình

• li độ x = Acos(ωt + φ)
• vận tốc: v = –ωAsin(ωt + φ)
• gia tốc: a = –ω²Acos(ωt + φ)
• Tần số góc: $\omega=\sqrt{\dfrac{k}{m}}$
• Chu kỳ: $T=\dfrac{2\pi }{\omega}=2\pi \sqrt{\dfrac{m}{k}}$
• Tần số: $f=\dfrac{\omega}{2\pi }=\dfrac{1}{2\pi } \sqrt{\dfrac{k}{m}}$

Lực tác dụng vào con lắc lò xo nằm ngang

• Lực phục hồi: F$_{ph}$ = kx = mω²x
• Lực đàn hồi: F$_{đh}$ = k(x + Δℓ) = mω²(x + Δℓ)
• Lực đàn hồi, phục hồi cực đại: F$_{max}$ = kA = mω²A
• Lực đàn hồi, phục hồi cực tiểu: F$_{min}$ = 0

Trong đó:

• x: độ dời của vật nặng so với vị trí cân bằng (li độ) tính theo đơn vị mét
• Δℓ: là độ biến dạng của lò xo ở vị trí cân bằng
• con lắc lò xo nằm ngang Δℓ = 0 => F$_{ph}$ = F$_{đh}$

Dao động của con lắc lò xo treo thẳng đứng:
Chiều dài của lò xo treo thẳng đứng khi chưa biến dạng là l_o; khi treo thêm vào vật khối lượng m, lò xo bị giãn ra một đoạn là Δl

​

Bỏ qua sức cản của không khi thì con lắc lò xo thẳng đứng dao động điều hòa với phương trình

• li độ x = Acos(ωt + φ)
• vận tốc: v = –ωAsin(ωt + φ)
• gia tốc: a = –ω²Acos(ωt + φ)
• Tần số góc: $\omega=\sqrt{\dfrac{k}{m}}$ = $\sqrt{\dfrac{g}{\Delta l}}$
• Chu kỳ: $T=\dfrac{2\pi }{\omega}=2\pi \sqrt{\dfrac{m}{k}}$=$2\pi \sqrt{\dfrac{\Delta l }{g}}$
• Tần số: $f=\dfrac{\omega}{2\pi }=\dfrac{1}{2\pi } \sqrt{\dfrac{k}{m}}$= $\dfrac{1}{2\pi }\sqrt{\dfrac{g}{\Delta l }}$

Lực tác dụng vào con lắc lò xo thẳng đứng
Lực phục hồi: F$_{ph}$ = kx = mω²x

• Lực phục hồi cực đại: (F$_{ph}$)$_{max}$ = kA
• Lực phục hồi cực tiểu: (F$_{ph}$)$_{min}$ = 0

Lực đàn hồi: F$_{đh}$ = k(x + Δℓ) = mω²(x + Δℓ)

• Lực đàn hồi cực đại: (F$_{đh}$)$_{max}$ = k(A + Δℓ)
• Lực đàn hồi cực tiểu:

(F$_{đh}$)$_{min}$ = 0 nếu (A ≥ Δℓ)
(F$_{đh}$)$_{min}$ = k(Δℓ - A) nếu (A < Δℓ)​

Xem thêm:
Tổng hợp lý thuyết, bài tập vật lí lớp 12 chương dao động cơ

nguồn: vật lí phổ thông ôn thi quốc gia