Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 2: Con lắc lò xo - Trường THPT Chu Văn An

Tiết 3;4_12 CB: 
 Bài 2. CON LẮC LỊ 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 lượng m gắn vào đầu một lò xo có độ cứng k, đầu kia của lò xo được 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 dương 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 cĩ 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 hướng 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 LƯỢNG: 
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 lượng của con lắc lò xo. Sự bảo toàn cơ năng : 
a. Cơ năng của con lắc lò xo là tổng của động năng và thế năng : 
b. Khi không có ma sát : 
W (J) 
 Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động . 
 Khi không có ma sát , cơ năng của con lắc được bảo toàn . 
CỦNG CỐ 
Một vật cĩ khối lượng 50g gắn vào lị xo , kích thích nĩ dao động điều hịa với biên độ A =4cm và chu kỳ T =2s . Lấy 
a/Tính hệ số cứng của lị xo? 
b/Tính năng lượng kích thích cho con lắc dao động (bỏ qua mọi lực cản mơi trường)