Công thức con lắc đơn và con lắc lò xo
Tổng hợp các công thức con lắc lò xo và công thức con lắc đơn trong chương trình Vật Lý 12. Các công thức thường được ứng dụng trong các bài tập từ khó đến dễ trong các bài kiểm tra khác nhau. Một số công thức còn được sử dụng trong các câu hỏi lý thuyết.
This post: Công thức con lắc đơn và con lắc lò xo
Nội dung chính
Công thức con lắc lò xo
1. Tần số và chu kì
2. Độ biến dạng của lò xo treo thẳng đứng khi vật ở VTCB:
3. Độ biến dạng của lò xo trên mặt phẳng nghiêng góc a so với phương ngang.
4. Công thức tính nhanh về mối quan hệ giữa chiều dài lò xo trong trường hợp:
- Chiều dài tại VTCB
- Chiều dài cực tiểu
- Chiều dài cực đại
- Vật ở trên H là lò xo nén, vật dưới H là lò xo dãn
5. Lực kéo về hay lực phục hồi:
Lưu ý:
+ Là lực gây ra dao động cho vật
+ Luôn hướng về VTCB
+ Biến thiên điều hòa cùng tần số với li độ …
6. Lực đàn hồi (đưa vật về vị trí lò xo không biến dạng)
+ Độ lớn: Fđh = k. Dl (Dl là độ biến dạng của lò xo)
+ Với con lắc lò xo nằm ngang thì lực đàn hồi và lực phục hồi là một.
+ Với con lắc lò xo thẳng đứng là:
+ Lực đàn hồi cực đại:
+ Lực đàn hồi cực tiểu:
+ Lực đẩy đàn hồi cực đại (khi lò xo bị nén nhiều nhất)
7. Độ cứng Lò xo
Một lò xo chiều dài l, độ cứng k bị cắt thành các lò xo dài l1, l2, l3…có độ cứng k1, k2, k3… thì k.l = k1 .l1 = k2 .l2 = k3 .l3 =…
Công thức con lắc đơn
Công thức con lắc đơn gồm có:
1. Tần số góc và chu kì:
(N là số dao động vật thực hiện trong thời gian Dt)
Điều kiện dao động điều hòa: bỏ qua ma sát: Sa, So nhỏ
2. Lực phục hồi:
+ Trong đó con lắc đơn lực phục hồi tỉ lệ thuận với khối lượng
+ Trong đó con lắc lò xo lực phục hồi không phụ thuộc vào khối lượng.
3. Phương trình dao động:
4. Hệ thức độc lập:
5. Cơ năng:
6. Vận tốc và lực căng
Khi vật dao động điều hòa với biên độ góc nhỏ thì:
7. Tại cùng một nơi con lắc đơn chiều dài l1 có chu kỳ T1; con lắc đơn dài l2 có chu kỳ T2 , con lắc đơn dài thì:
8. Sự thay đổi chu kỳ theo nhiệt độ:(g =const)
9. Sự thay đổ của chu kỳ theo độ cao(l = const)
10. Con lắc đơn có chu kỳ đúng T1 ở độ cao h1 ở nhiệt độ t1 khi đưa tới độ cao h2 ở nhiệt độ t2 thì
11. Sự chạy sai của đồng hồ quả lắc sau 1 ngày:
Nếu DT > 0 thì sau 1 ngày đồng hồ chạy chậm đi d giây và ngược lại.
12. Sự thay đổi chu kỳ theo ngoại lực.
13. Con lắc đơn đặt trong thang máy đang chuyển động với gia tốc a
Theo thứ tự: Lên nhanh dần đều; Lên chậm dần đều; Xuống nhanh dần đều; Xuống chậm dần đều
+ Con lắc đơn đặt trong thùng ô tô chuyển động biến đổi đều với gia tốc a:
14. Con lắc đơn, vật nặng tích điện q đặt trong điện trường:
Bài tập lý thuyết về con lắc đơn, con lắc lò xo
Bài tập lý thuyết con lắc lò xo
Câu 1: Chọn phát biểu đúng khi nói về con lắc lò xo ngang
A. Chuyển động của vật là chuyển động thẳng.
B. Chuyển động của vật là chuyển động biến đổi đều.
C. Chuyển động của vật là chuyển động tuần hoàn.
D. Chuyển động của vật là một dao động điều hoà.
Giải thích: Với con lắc lò xo ngang vật chuyển động thẳng, dao động điều hoà. Điều này được ghi chú vào phần lý thuyết khá rõ ràng.
Câu 2: Đối với con lắc lò xo dao động điều hòa, vận tốc của vật bằng không khi vật chuyển động qua vị trí nào trong các vị trí dưới đây:
A. vị trí cân bằng.
B. vị trí vật có li độ cực đại.
C. vị trí mà lò xo không bị biến dạng.
D. vị trí mà lực đàn hồi của lò xo bằng không.
Giải thích: Khi vật ở vị trí có li độ cực đại thì vận tốc của vật bằng không. Ba phương án còn lại đều là VTCB, ở VTCB vận tốc của vật đạt cực đại.
Câu 3: Đối với con lắc lò xo dao động điều hòa, chọn phát biểu không đúng trong các phát biểu dưới đây:
A. Lực kéo về phụ thuộc vào độ cứng của lò xo.
B. Lực kéo về phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng.
C. Gia tốc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật.
D. Tần số góc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật.
Bài tập lý thuyết con lắc đơn
Câu 1. Chọn phát biểu đúng khi nói về con lắc đơn dao động điều hòa:
A. Lực kéo về phụ thuộc vào chiều dài của con lắc.
B. Lực kéo về phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng.
C. Gia tốc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật.
D. Tần số góc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật.
Giải thích: Lực kéo về (lực hồi phục) trong con lắc đơn là thành phần trọng lực tác dụng lên vật được chiếu lên phương tiếp tuyến với quỹ đạo chuyển động, và có giá trị P2 = Psinα = mgsinα do đó lực kéo về phụ thuộc vào khối lượng của vật. Do đó, đáp án chính xác là đáp án B
Câu 2. Dao động với biên độ nhỏ của con lắc đơn phụ thuộc vào yếu tố nào trong các yếu tố sau:
A. khối lượng của con lắc.
B. trọng lượng của con lắc.
C. tỉ số giữa khối lượng và trọng lượng của con lắc.
D. khối lượng riêng của con lắc.
Giải thích: Tỉ số giữa trọng lượng và khối lượng của con lắc chính là gia tốc trọng trường tại nơi vật dao động.
Nhìn chung với lượng kiến thức khá nhiều về công thức con lắc đơn và công thức con lắc lò xo. Các bạn cần phải lưu ý note các bài tập ra riêng, lý thuyết ra riêng. Sau đó tiến hành ghi nhớ các công thức và tránh nhầm lẫn qua lại giữa hai kiến thức.
Bản quyền bài viết thuộc trường THPT thành Phố Sóc Trăng. Mọi hành vi sao chép đều là gian lận!
Nguồn chia sẻ: Trường Mầm Non Ánh Dương (mamnonanhduongvt.edu.vn)
Source: Mamnonanhduongvt.edu.vn
Category: Giáo dục
