Bài 3 trang 13 SGK Vật lý 12

Bài 2: Con lắc lò xo

Bài 3 (trang 13 SGK Vật lý 12)

Viết công thức động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo.

Khi con lắc lò xo dao động thì động năng và thế năng của con lắc biến đổi qua lại như thế nào?

Lời giải

- Động năng của con lắc lò xo:

W_đ : Động năng của con lắc lò xo (J)

m: khối lượng của vật (kg)

v: vận tốc của vật (m/s)

- Thế năng của con lắc lò xo (chọn mốc thế năng ở vị trí cân bằngcủa vật):

W_t: thế năng đàn hồi (J)

k: độ cứng lò xo (N/m)

x: li độ (m)

- Cơ năng của con lắc lò xo:

Khi con lắc dao động điều hòa thì cơ năng của con lắc được bảo toàn. Động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại

Kiến thức cần nhớ

- Con lắc lò xo là một hệ dao động điều hòa.

- Công thức của lực kéo về tác dụng vào con lắc lò xo là: f=−kx

trong đó x là li độ của vật m; k là độ cứng của lò xo; dấu trừ chỉ rằng lực 

 luôn luôn hướng về vị trí cân bằng.

- Chu kì dao động của con lắc lò xo là:

- Động năng của con lắc lò xo là:

 (m là khối lượng của vật)

- Thế năng của con lắc lò xo (mốc thế năng ở vị trí cân bằng):

 (x là li độ của vật m)

- Cơ năng của con lắc lò xo:

- Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương của biên độ dao động.

- Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát.

(SGK Vật lý 12 – Bài 2 trang 12)

Xem toàn bộ Giải bài tập Vật lý 12: Bài 2. Con lắc lò xo