Một vật khối lượng 1 kg dao động điều hòa với phương trình: \(x = 10cos(\pi t + \pi /2 )\) (cm). Lực phục hồi (lực kéo về) tác dụng lên vật vào thời điểm t = 0,5s là: A.0,5N
B. 0
C. 2N
D. 1N Tại t = 0,5 s vật có li độ x = -10 cm
Độ cứng \(k=m.\omega ^2=10N/m\)
Lực hồi phục F = - kx = 1 N. Định nghĩa: Lực phục hồi là lực hoặc hợp lực làm cho vật dao động điều hòa. Công thức: F=-mω2x=-kx Chú thích: F: Lực phục hồi N ω: Tần số góc của dao động rad/s x: Li độ của vật cm ; m +Lực hồi phục cực đại tại biên Fmax=mω2A=kA, cực tiểu tại VTCB +Lực hồi phục cùng chiều với gia tốc Đối với con lắc lò xo nằm ngang : lực hồi phục cũng chính là lực đàn hồi F=Fđh=-kx=-mω2x
VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 12 bài viết Bài toán về lực đàn hồi, lực hồi phục – lực kéo về, nhằm giúp các em học tốt chương trình Vật lí 12. Nội dung bài viết Bài toán về lực đàn hồi, lực hồi phục – lực kéo về: Lực đàn hồi, lực hồi phục – lực kéo về. Phương pháp giải và ví dụ minh họa. Lực kéo về hay lực hồi phục: Lục hồi phục là lực đưa vật về vị trí cân bằng (VTCB). Lực hồi phục có độ lớn cực đại Fmax = kA khi vật đi qua các vị trí biên (x = 1A). Lực hồi phục có độ lớn cực tiểu Fmin = 0 khi vật đi qua vị trí cân bằng (x = 0). Đặc điểm: Là lực (hợp lực) gây dao động cho vật. Luôn hướng về VTCB (Dấu trừ trong biểu thức chứng tỏ rằng lực hồi phục luôn luôn hướng về VTCB). Biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ, vận tốc và gia tốc. Lực đàn hồi: Là lực đưa vật về vị trí lò xo không biến dạng. Với con lắc lò xo nằm ngang: Lực kéo về và lực đàn hồi là một (vì tại VTCB: Al = 0) Với con lắc lò xo thẳng đứng: Nếu chiều dương hướng xuống. Lực đàn hồi được hiểu theo cách khác: Lực đàn hồi = Độ cứng của lò xo x độ biến dạng của lò xo. Nếu hiểu theo cách này thì sẽ không cần nhớ các công thức và thông thường độ biến dạng các em dựa vào hình vẽ để suy ra. Đặc điểm: Lực đàn hồi cực tiểu. Ở vị trí lò xo có chiều dài tự nhiên. Lực đẩy (lực nén) đàn hồi cực đại: Fax = k(A – Al) (lúc vật ở vị trí cao nhất). Lực tác dụng lên điểm treo chính là lực đàn hồi. Khi lò xo dãn thì lực đàn hồi đóng vai trò là lực kéo. Khi lò xo nén thì lực đàn hồi đóng vai trò là lực kéo. Phân biệt lực kéo về và lực đàn hồi: Lực kéo về (lực hồi phục) là hợp lực của các lực tác dụng vào vật dao động và luôn hướng về vị trí cân bằng. Ví dụ 1: (QG 2017): Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng k dao động điều hòa dọc theo trục Ox quanh vị trí cân bằng 0. Biểu thức xác định lực kéo về tác dụng lên vật ở li độ x là F = kx. Nếu F tính bằng niutơn (N), X tính bằng mét (m) thì k tính bằng A. Ví dụ 2: (QG 2017): Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa. Lực kéo về tác dụng vào vật nhỏ của con lắc có độ lớn tỉ lệ thuận với. Ví dụ 3: Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo thẳng đứng thì phát biểu nào sau đây là đúng? A. Hợp lực tác dụng lên vật có độ lớn bằng nhau khi vật ở vị trí lò xo có chiều dài ngắn nhất hoặc dài nhất. B. Lực đàn hồi luôn cùng chiều với chiều chuyển động khi vật đi về vị trí cân bằng. C. Với mọi giá trị của biến độ, lực đàn hồi luôn ngược chiều với trọng lực. D. Lực đàn hồi đổi chiều tác dụng khi vận tốc bằng không.
Trang chủ Diễn đàn > VẬT LÍ > LỚP 12 > Chương 1: Dao động cơ > Bài 2: Con lắc lò xo > Độ lớn: Trong đó: Lực đàn hồi luôn ngược chiều biến dạng Lực đàn hồi cực tiểu: Bài toán: Xác định thời gian lò xo nén, giãn trong 1 chu kì. Ta có thời gian lò xo nén và giãn trong 1 chu kì: Trong đó: Gọi H là tỉ số giữa thời gian lò xo nén và thời gian lò xo giãn trong 1 chu kì: – Là hợp lực tác dụng lên vật – Luôn hướng về VTCB – Biểu thức: Fph = ma = -mω2x = -kx – Độ lớn: Fph = mω2.|x| = k.|x| Vd 1: Một con lắc lò xo có chiều dài tự nhiên là l0 = 30cm, độ cứng của lò xo là k = 10 N/m. Treo vật nặng có khối lượng m = 0,1kg vào lò xo và kích thích cho lò xo dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên độ A = 5cm. Xác định chiều dài cực đại, cực tiểu của lò xo trong quá trình dao động của vật Xem thêm: Công thức + Bài tập: Con lắc lò xo nằm ngang Tổng hợp công thức con lắc lò xo và bài tập áp dụng |
