Câu hỏi:
Giúp em bài tập về nhà Vật lý lớp 12 câu hỏi như sau: Con lắc lò xo thẳng đứng với biên độ 5cm. Trong quá trình dao động, lực đàn hồi cực đại của lò xo gấp 3 lần lực đàn hồi cực tiểu của. Chu kì dao động của con lắc
Trả lời 1:
Gia Sư Hoàng Khang gữi câu trả lời dành cho bạn:
Giải đáp:
Trường hợp độ biến thiên ban đầu lớn hơn biên độ: T = 0,628s
Trường hợp biên độ lớn hơn độ biến thiên ban đầu: T = 0,314s
Lời giải và giải thích chi tiết:
Trường hợp độ biến thiên ban đầu lớn hơn biên độ:
Ta có:
$\begin{array}{l}
{F_{dh\max }} = k\left( {\Delta {l_o} + A} \right)\\
{F_{dh\min }} = k\left( {\Delta {l_o} – A} \right)
\end{array}$
Theo đề bài:
$\begin{array}{l}
{F_{dh\max }} = 3{F_{dh\min }}\\
\Leftrightarrow \Delta {l_o} + A = 3\Delta {l_o} – 3A\\
\Leftrightarrow \Delta {l_o} = 2A = 2.5 = 10cm = 0,1m
\end{array}$
Chu kỳ của con lắc là:
$\begin{array}{l}
mg = k\Delta {l_o} \Rightarrow \dfrac{m}{k} = \dfrac{{\Delta {l_o}}}{g}\\
\Rightarrow T = 2\pi \sqrt {\dfrac{m}{k}} = 2\pi .\sqrt {\dfrac{{\Delta {l_o}}}{g}} = 2\pi \sqrt {\dfrac{{0,1}}{{10}}} = 0,628s
\end{array}$
Trường hợp biên độ lớn hơn độ biến thiên ban đầu:
Ta có:
$\begin{array}{l}
{F_{dh\max }} = k\left( {\Delta {l_o} + A} \right)\\
{F_{dh\min }} = k\left( {A – \Delta {l_o}} \right)
\end{array}$
Theo đề bài:
$\begin{array}{l}
{F_{dh\max }} = 3{F_{dh\min }}\\
\Leftrightarrow \Delta {l_o} + A = 3A – 3\Delta {l_o}\\
\Leftrightarrow \Delta {l_o} = \dfrac{A}{2} = \dfrac{5}{2} = 2,5cm = 0,025m
\end{array}$
Chu kỳ của con lắc là:
$\begin{array}{l}
mg = k\Delta {l_o} \Rightarrow \dfrac{m}{k} = \dfrac{{\Delta {l_o}}}{g}\\
\Rightarrow T = 2\pi \sqrt {\dfrac{m}{k}} = 2\pi .\sqrt {\dfrac{{\Delta {l_o}}}{g}} = 2\pi \sqrt {\dfrac{{0,025}}{{10}}} = 0,314s
\end{array}$
