CÁC DẠNG BÀI TẬP - PHƯƠNG PHÁP GIẢI
1. Dạng 1: Tính chiều dài của lò xo trong quá trình vật dao động
Gọi chiều dài tự nhiên của lò xo là l0.
- Khi con lắc lò xo nằm ngang:
+ Lúc vật ở VTCB, lò xo không bị biến dạng,
+ Chiều dài cực đại của lò xo: \({l_{{\rm{max}}}} = {l_0} + A\)
+ Chiều dài cực tiểu của lò xo: \({l_{{\rm{min}}}} = {l_0} - A\)
+ Chiều dài ở li độ x: \(l = {l_0} + x\)
- Khi con lắc lò xo bố trí thẳng đứng hoặc nằm nghiêng một góc αvà treo ở dưới.
+ Độ biến dạng của lò xo khi vật ở VTCB:
+ Chiều dài lò xo khi vật ở VTCB: \({l_{vtcb}} = {l_0} + \Delta l\)
+ Chiều dài ở li độ x: \(l = {l_0} + \Delta {l_0} + x\)
+ Chiều dài cực đại của lò xo: \({l_{{\rm{max}}}} = {l_0} + \Delta {l_0} + A\)
+ Chiều dài cực tiểu của lò xo: \({l_{{\rm{min}}}} = {l_0} + \Delta {l_0} - A\)
2. Dạng 2: Lực kéo về
\(F{\rm{ }} = - {\rm{ }}kx{\rm{ }} = - {\rm{ }}m{\omega ^2}x\)
Đặc điểm:
* Là lực gây dao động cho vật.
* Luôn hướng về VTCB
* Biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ
3. Dạng 3: Lực đàn hồi - Lực hồi phục cực đại, cực tiểu.Có độ lớn \({F_{dh}} = {\rm{ }}k{x^*}\) (x* là độ biến dạng của lò xo)
- Với con lắc lò xo nằm ngang thì lực kéo về và lực đàn hồi là một (vì tại VTCB lò xo không biến dạng)
- Với con lắc lò xo thẳng đứng hoặc đặt trên mặt phẳng nghiêng:
+ Độ lớn lực đàn hồi có biểu thức:
+ Lực đàn hồi cực đại (lực kéo): \({F_{{\rm{max}}}} = k\left( {\Delta {l_0} + A} \right) = {F_{Km{\rm{ax}}}}\) (lúc vật ở vị trí thấp nhất)
+ Lực đàn hồi cực tiểu:
+ Lực đẩy (lực nén) đàn hồi cực đại: ${F_{Nm{\rm{ax}}}} = k\left( {A - \Delta {l_0}} \right)$ (lúc vật ở vị trí cao nhất)
+ Lực đàn hồi, lực hồi phục:
\(\begin{array}{l}{F_{dh}} = k(\Delta l + x){\rm{ }}\\ \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{F_{d{h_{{\rm{Max}}}}}} = k(\Delta l + A){\rm{ }}}\\{{F_{d{h_{\min }}}} = k(\Delta l - A){\rm{ khi }}\Delta l > A}\\{{F_{d{h_{\min }}}} = 0{\rm{ khi}}\Delta {\rm{l}} \le {\rm{A }}}\end{array}} \right.{\rm{ }}\end{array}\)
+ Lực hồi phục luôn hướng vào vị trí cân bằng.
Khi hệ dao động theo phương nằm ngang thì lực đàn hồi và lực hồi phục là như nhau ${F_{dh}} = {F_{hp}}$
Tổng ôn tập MÔN LÝ Lớp 12