Tiết 4. CON LẮC LÒ XO

VTB
VTCB
A
VTB
Con lắc lò xo thẳng đứng

Con lắc lò xo nằm ngang

VTB VTCB VTB

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO
I. CON LAÉC LOØ XO:

o

VTCB

1. Con laéc loø xo: Goàm vaät nhoû khoái
löôïng m gaén vaøo ñaàu moät loø xo coù ñoä
cöùng k, ñaàu kia cuûa loø xo ñöôïc giöõ coá
ñònh.
2. Vò trí caân baèng: Laø vò trí khi loø xo
khoâng bò bieán daïng (Con lắc lò xo nằm
ngang)

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO
II. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LÒ XO VỀ MẶT
ĐỘNG LỰC HỌC

- Khi vaät ôû li ñoä x: löïc ñaøn
hoài cuûa loø xo F = - kx (1)
- Hôïp löïc taùc duïng vaøo vaät:

  

 F  P  N  m a
Vì: P  N 0

F

neân: F ma
a=
(2)
m
k
x
+ Töø (1) vaø (2) ta coù: a 
m


F

o x


N


P

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO

- Ta có: a  k x   2 x
m
k
2
k
- Đặt:  


m
m

Trong đó:
+k: độ cứng của lò xo (N/m)
+m: khối lượng của vật (kg)
+ : tần số góc (rad/s)

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO
* Công thức tính tần số góc, chu kỳ, tần số:
-Ta có:

k

m

T: ch

s)
(
ỳ
k
u

f: tần
s

ố(Hz)

m
T 2
k
1
1
f  
T 2

k
m

*Löïc keùo veà: là löïc luoân
höôùng veà vò trí caân bằng
CT: F=-kx
- Lực kéo về cực đại F=kA

VTCB
Đổi chiều

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO
BÀI TẬP VẬN DỤNG 1
Treo một vật có khối lượng 300g vào một lò xo có độ
cứng 100N/m vật dao động điều hòa
a. Tính tần số góc
ĐA: 18,26 rad/s
b. Tính chu kỳ của con lắc
ĐA: 0,34s
c. Tính tần số của con lắc
ĐA: 2,9Hz

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO
* Đối với con lắc lò xo treo thẳng đứng:
- Tại vị trí cân bằng ta có:
Fđh=P

Fđh
VTCB

 k  mg
m 


k
g

m
T 2
k
P

g




T 2
g
1
f 
2

g


BÀI 2: CON LẮC LÒ XO

III. KHAÛO SAÙT DAO ÑOÄNG CUÛA LOØ XO VEÀ MAËT
NAÊNG LÖÔÏNG:
1. Ñoäng naêng cuûa con laéc loø xo
Trong đó:
1
+Wđ: động năng (J)
Wd  mv 2 (1)
2
+m: khối lượng (kg)
+v: vận tốc (m/s)
1
Wd  k ( A2  x 2 ) (2) +A: biên độ (m)
2
2. Theá naêng cuûa con laéc loø xo

1 2
Wt  kx
2

+Wt: thế năng (J)
+x: li độ (m)

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO

BÀI TẬP VẬN DỤNG 2:
Treo một vật có khối lượng 200g vào lò xo, cho vật dao
động. Khi vật dao động với vận tốc 6cm/s thì động năng
của vật là bao nhiêu?

ĐA: 3,6.10-4J =0,36mJ

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO

BÀI TẬP VẬN DỤNG 3

ĐA: 0,0625J=62,5mJ

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO
BÀI TẬP VẬN DỤNG 4

ĐA: 0,0225J=22,5mJ

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO

3. Naêng löôïng(cơ năng) cuûa con laéc loø xo. Söï baûo
toaøn cô naêng:
-Cơ năng của con lắc lò xo bằng tổng động năng và thế
năng. Kí hiệu cơ năng W(J)
W = Wđ + Wt (1)

Nhận xét:

 Cô naêng cuûa con laéc tæ leä
1 2 1 2
W  mv  kx (2) vôùi bình phöông bieân ñoä
2
2
dao ñoäng.
1 2
W  kA (3)
 Khi khoâng coù ma saùt, cô
2
naêng cuûa con laéc ñöôïc baûo
1
toaøn (bằng hằng số)
W  m 2 A2 (4)
2

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO

BÀI TẬP VẬN DỤNG 5

ĐA: 0,064J =64mJ

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO
BÀI TẬP VẬN DỤNG 6
Treo một vật có khối lượng m vào một lò
xo có độ cứng 120N/m, vật dao động điều
hòa với biên độ 5cm. Tính năng lượng
dao động

ĐA: 0,15J

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO
BÀI TẬP VẬN DỤNG 7
Treo một có khối lượng 400g vào một lò
xo, cho lò xo dao động điều hòa với phương

trình x 3cos(4 t  ) cm. Xác định năng
6
lượng dao động.

ĐA: 0,028J

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO
BÀI TẬP VẬN DỤNG 8
Treo một có khối lượng m vào lò xo có độ
cứng 70N/m, cho con lắc dao động điều hòa
với biên độ 4cm. Tính động năng của con
lắc khi vật ở vị trí 3cm

ĐA: 0,0245J

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO
2

2
2
T 


k
m
k
1

m

f 

2
2
2

m
k

k
m

Ta có:

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO
W = Wđ + W t
W đ = W - Wt
1 2 1 2
 kA  kx
2
2
1
2
2
 k(A  x )
2

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1

Câu 2

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO

Câu 3

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO

Câu 4

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO

Câu 5

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO

Câu 6

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO

Câu 7

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO

Câu 8

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO

Câu 9

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO

Câu 10

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO

Câu 11

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO

Câu 12

BÀI 2: CON LẮC LÒ XO

VT
CB

VTB

ox
A