Hiển thị các bài đăng có nhãn Dao động điều hòa vật lí 12. Hiển thị tất cả bài đăng
Hiển thị các bài đăng có nhãn Dao động điều hòa vật lí 12. Hiển thị tất cả bài đăng

Con lắc lò xo dao động điều hòa: Lập phương trình dao động của vật - Trích Đề thi thử Vật lí Trường THPT Chuyên Chu Văn An - Hà Nội 2019

Một con lắc lò xo dao động điều hòa với tốc độ cực đại là 60 cm/s. Chọn gốc tọa độ ở vị trí cân bằng, mốc thế năng ở vị trí cân bằng, gốc thời gian là lúc vật qua vị trí có li độ theo chiều âm của trục tọa độ và tại đó động năng bằng thế năng. Phương trình dao động của vật là:



 

  Lời giải:

+

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng trong dao động cơ

+ Gốc thời gian là lúc vật có động năng bằng thế năng, tức là thế năng bằng 1 nửa cơ năng:





Chọn đáp án A

Bài viết "Xác định Phương trình dao động của vật" này thuộc chủ đề Vật lí luyện thi đại học, bạn có đóng góp về nội dung bài viết này xin hãy để lại nhận xét cuối bài viết hoặc liên hệ với Admin Blog Góc Vật lí: Bùi Công Thắng nha.
Chúc bạn thành công!
>> Trích ĐỀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG Lần 1 NĂM HỌC 2018 − 2019 Bài thi: Khoa học Tự nhiên; Môn: VẬT LÝ TRƯỜNG THPT CHUYÊN CHU VĂN AN – HÀ NỘI

Cách lập Phương trình dao động của vật dao động điều hòa

Để lập phương trình dao động của một vật dao động điều hòa, bạn có thể làm theo các bước sau:

1. Xác định các đại lượng cần thiết:

Biên độ (A): Giá trị lớn nhất của độ biến dạng (khoảng cách từ vị trí cân bằng).

Tần số (f): Số lần vật dao động trong một giây.

Chu kỳ (T): Thời gian để vật hoàn thành một chu kỳ dao động.

Góc pha ban đầu ϕ: Góc xác định vị trí và hướng chuyển động của vật tại thời điểm t=0 

2. Công thức tính tần số và chu kỳ:

f=1/T 

3. Lập phương trình:

Phương trình dao động điều hòa của vật có thể được biểu diễn dưới dạng:

Phương trình vị trí theo thời gian:
Con lắc lò xo dao động điều hòa: Lập phương trình dao động của vật - Trích Đề thi thử Vật lí Trường THPT Chuyên Chu Văn An - Hà Nội 2019

4. Chọn dạng phương trình:

Nếu bạn biết rằng vật bắt đầu ở vị trí biên (với tốc độ bằng 0), bạn có thể dùng phương trình cos.

Nếu vật bắt đầu từ vị trí cân bằng và đi theo chiều dương, bạn có thể dùng phương trình sin.

5. Xác định các tham số cụ thể:

Bạn cần thay các giá trị cho A, ω và ϕ  dựa trên điều kiện ban đầu của bài toán để có được phương trình cụ thể.

Ví dụ:

Nếu một vật dao động với biên độ 5 cm, chu kỳ 2 giây, và bắt đầu từ vị trí cân bằng, phương trình dao động có thể là:

Con lắc lò xo dao động điều hòa: Lập phương trình dao động của vật - Trích Đề thi thử Vật lí Trường THPT Chuyên Chu Văn An - Hà Nội 2019

>> Xem thêm tài nguyên luyện thi Vật Lí khác:

 Bạn muốn tìm kiếm gì không?

Lực kéo về và Lực Hồi phục của Con lắc lò xo dao động điều hòa - Phân biệt sao cho đúng? - Blog Góc Vật lí buicongthang.blogspot.com

    Trong vật lý phổ thông, khi nói về con lắc lò xo dao động điều hòa, chúng ta thường gặp hai khái niệm: lực kéo về và lực hồi phục. Dưới đây là cách hiểu đúng về hai lực này, Blog Góc vật lí rất mong các bạn hiểu đúng để làm tốt các bài tập Con lắc lò xo, kể cả những bài tập hay và khó nhất để có thể chinh phục mức điểm 8+ trong các bài thi Vật lí của mình.

    Lực kéo về và Lực Hồi phục của Con lắc lò xo dao động điều hòa - Phân biệt sao cho đúng? - Blog Góc Vật lí buicongthang.blogspot.com

    Lực kéo về (lực hồi phục):

    Đây là lực luôn hướng về vị trí cân bằng của vật.

    Độ lớn của lực kéo về tỉ lệ thuận với độ lệch của vật khỏi vị trí cân bằng, được biểu diễn bằng công thức:

     F=−kx 

    Trong đó:

    (F) là lực kéo về.

    (k) là độ cứng của lò xo.

    (x) là độ lệch của vật khỏi vị trí cân bằng.

    Dấu trừ trong công thức cho thấy lực này luôn hướng về vị trí cân bằng.

    Để hiểu rõ hơn về loại lực này, chúng ta cùng xét qua các bài tập về lực kéo về trong con lắc lò xo dao động điều hòa, kèm theo hướng dẫn giải chi tiết sau:

    Bài tập 1: Tính tần số dao động của con lắc lò xo


    Đề bài: Một con lắc lò xo có độ cứng (k = 100 N/m ) và khối lượng vật nặng (m = 0,25 , kg ). Tính tần số dao động của con lắc.

    Giải: Tần số dao động của con lắc lò xo được tính bằng công thức:

    công thức tính Tần số dao động của con lắc lò xo

    Thay các giá trị vào công thức:

    công thức tính Tần số dao động của con lắc lò xo

    f≈3,18Hz

    Bài tập 2: Tính độ cứng của lò xo 

    Đề bài: Một con lắc lò xo dao động điều hòa với biên độ (A = 5 cm). Khi vật nặng đi qua vị trí cân bằng, vận tốc của nó là (v = 2 m/s). Tính độ cứng của lò xo.


    Giải: Khi dao động điều hòa, Tại vị trí cân bằng, động năng của vật đạt cực đại và bằng năng lượng toàn phần của hệ:

    Tại vị trí cân bằng, động năng của vật đạt cực đại và bằng năng lượng toàn phần của hệ dao động điều hòa

    Thay các giá trị vào công thức:

     Tại vị trí cân bằng, động năng của vật đạt cực đại và bằng năng lượng toàn phần của hệ dao động điều hòa

    Vậy ta có độ cứng k ​=400N/m

    Bài tập 3: Xác định tần số dao động của con lắc lò xo khi khối lượng thay đổi

    Đề bài: Một con lắc lò xo có độ cứng (k = 50  N/m ) và khối lượng vật nặng (m = 0,5 kg ). Nếu tăng khối lượng vật nặng lên 4 lần và độ cứng lò xo tăng 2 lần, tính tần số dao động mới của con lắc.

    Giải: Tần số dao động của con lắc lò xo được tính bằng công thức:

    Tần số dao động của con lắc lò xo

    Khi tăng khối lượng vật nặng lên 4 lần và độ cứng lò xo tăng 2 lần, nghĩa là:

    k′=2k=100N/m

    m′=4m=2kg

    Tần số dao động mới của con lắc lò xo:

    Tần số dao động của con lắc lò xo

    Tính số ta có tần số con lắc dao động khi thay đổi khối lượng và độ cứng sẽ là f′ ≈1,12Hz

    Lực đàn hồi:

    Đây là lực xuất hiện khi lò xo bị biến dạng (dãn hoặc nén).

    Độ lớn của lực đàn hồi cũng được tính bằng công thức:

    F=kΔl

    Trong đó:

    (F) là lực đàn hồi.

    (k) là độ cứng của lò xo.

    (Δl) là độ biến dạng của lò xo ( khi bị dãn hoặc bị nén).

    Lực đàn hồi luôn ngược chiều với chiều biến dạng của lò xo .

    Lực kéo về và Lực Hồi phục của Con lắc lò xo dao động điều hòa - Phân biệt sao cho đúng? - Blog Góc Vật lí buicongthang.blogspot.com

    Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo, lực kéo về chính là lực đàn hồi khi xét theo phương ngang. Tuy nhiên, khi xét theo phương thẳng đứng ( chính là trong trường hợp con lắc lò xo treo thẳng đứng), lực kéo về là hợp lực của lực đàn hồi và trọng lực .

    Một dây thép đàn hồi có độ cứng  4000 (N/m)  khi chịu một lực 100 (N)

    tác dụng có giá trùng với trục của dây thì nó biến dạng một đoạn bao nhiêu ?

    Với bài tập này, thay số ta có được độ biến dạng của lò xo như sau:

    Tần số dao động của con lắc lò xo



    Hy vọng thông tin này, Blog Góc Vật lí đã giúp ích cho bạn trong việc tìm tòi và luyện thi vật lý! Nếu bạn cần trao đổi với chúng tôi về nội dung bài viết, hãy comment, để chúng ta trao đổi nhé.

    Đề xuất liên quan đến "Con lắc lò xo dao động điều hòa" đã xuất bản 

    Bạn muốn tìm kiếm gì khác không?

    Chất điểm dao động điều hòa: biết T, tốc độ trung bình, Tính x0.v0 - Trích Đề thi thử Vật lí Trường THPT Chuyên Chu Văn An - Hà Nội 2019

    Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox có vận tốc bằng không tại hai thời điểm liên tiếp t1 = 1,625 s và t2 = 2,375 s, tốc độ trung trình trong khoảng thời gian đó là 16 cm/s. Ở thời điểm t = 0, vận tốc v0 cm/s và li độ x0 cm của vật thỏa mãn hệ thức:
    A. B.  

    C. D.


    Lời giải từ Blog Góc Vật lí 

    Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox có vận tốc bằng không tại hai thời điểm liên tiếp t1 = 1,625 s và t2 = 2,375 s, tốc độ trung trình trong khoảng thời gian đó là 16 cm/s. Ở thời điểm t = 0, vận tốc v0 cm/s và li độ x0 cm của vật thỏa mãn hệ thức:  Lời giải:

    + Áp dụng đường tròn lượng giác trong dao động cơ 

    + Khoảng thời gian liên tiếp để vận tốc của vật bằng 0 là:

     

    + Tốc độ trung bình trong nửa chu kì:  

    + Giả sử rằng tại t = t1 vật đang ở vị trí biên dương → thời điểm t = 0 ứng với góc lùi  


    + Biểu diễn tương ứng trên đường tròn, ta được  

    • Chọn đáp án A

    Con lắc đơn: chiều dài l = 0,5m đang dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8m/s2. Tính Tần số dao động của con lắc - Blog Góc vật lí

     Blog Góc Vật lí chia sẻ bài viết "Tính Tần số dao động của con lắc" thuộc chủ đề Con lắc đơn, Chu kì dao động của vật, Dao động điều hòa vật lí 12

    Một con lắc đơn chiều dài l = 0,5m đang dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8m/s2. Tần số dao động của con lắc là
    A. Hz

    B. Hz

    C. Hz

    D. Hz

    Lời giải từ Blog Góc Vật lí

    Con lắc đơn: chiều dài l = 0,5m đang dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8m/s2. Tính Tần số dao động của con lắc - Blog Góc vật lí

    + Tần số dao động của con lắc đơn

    Hz 

    Đáp án A


    Tìm tốc độ dao động cực đại của vật từ Đồ thị dao động điều hòa - Blog góc vật lí

    Một vật dao động điều hòa trên trục Ox có đồ thị như hình vẽ. Tìm tốc độ dao động cực đại của vật
    A. 80 cm/s

    B. 0,08 m/s

    C. 0,04 m/s 

    D. 40 cm/s

    Lời giải từ Blog Góc Vật lí

    + Từ đồ thị, ta có A = 4 cm,

     

    rad/s.

    → Tốc độ dao động cực đại của vật cm/s 

    Đáp án A

    Bài viết "Tính tốc độ vật dao động điều hòa" này thuộc chủ đề Vật lí , bạn có đóng góp về nội dung bài viết này xin hãy để lại nhận xét cuối bài viết hoặc liên hệ với Admin Blog Góc Vật lí: Bùi Công Thắng nha. 
     Chúc bạn thành công!
    >> Trích ĐỀ THI HỌC KÌ I - Bài thi KHOA HỌC TỰ NHIÊN- Môn thi thành phần VẬT LÝ  -SỞ GD & ĐT TÂY NINH

    Hướng dẫn cách Tìm tốc độ dao động cực đại của vật từ đồ thị dao động điều hòa 

    Để tìm tốc độ dao động cực đại của vật từ đồ thị dao động điều hòa, bạn có thể làm theo các bước sau:

    Xác định biên độ (A) của dao động: Đây là giá trị lớn nhất mà đồ thị vị trí đạt được so với vị trí cân bằng (thường là 0 trên trục y). Biên độ là khoảng cách từ điểm cân bằng đến điểm cực đại hoặc cực tiểu trên đồ thị.

    Xác định tần số góc (ω):

    Tần số góc có thể được tính từ chu kỳ (T) của dao động hoặc tần số (f).

    Nếu biết chu kỳ: ω=2π/T

    Nếu biết tần số: ω=2πf

    Sử dụng công thức tính tốc độ dao động cực đại (vmax): vmax=ωA


    Ví dụ: Nếu biên độ dao động là 5 cm và chu kỳ dao động là 2 giây, ta có:

    Tốc độ dao động cực đại là:

    vmax ≈15.7 cm/s

    Thế là bạn đã tìm xong tốc độ dao động cực đại của vật từ đồ thị dao động điều hòa! Nếu cần thêm thông tin chi tiết hay có câu hỏi cụ thể, cứ thoải mái trao đổi thêm trong phần bình luận cuối bài viết này nhé!



    Bài đăng nổi bật

    Bài 9: Các hằng đẳng thức đáng nhớ – Toán 8 Tập 1

    Bài 9: Các hằng đẳng thức đáng nhớ – Toán 8 Tập 1 Bài 9: Các hằng đẳng thức đáng nhớ – Toán 8 Tập 1 Các hằng đẳng thức đáng n...

    Hottest of Last30Day

    Bài đăng phổ biến 7D