VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 12 bài viết Con lắc lò xo chịu tác dụng trực tiếp của lực F, nhằm giúp các em học tốt chương trình Vật lí 12.
Nội dung bài viết Con lắc lò xo chịu tác dụng trực tiếp của lực F:
Con lắc lò xo chịu tác dụng trực tiếp của lực F. Trường hợp 1: Lúc đầu CLLX nằm ngang đứng lên và được kích thích bằng lực. Phương pháp. Nếu tác dụng ngoại lực F (lực F không đổi) vào vật theo phương trùng với trục của lò xo trong khoảng thời gian At = 0 thì vật sẽ dao động xung quanh VTCB với biên độ A = CO. Nếu tác dụng ngoại lực vô cùng chậm trong khoảng thời gian At lớn để con lắc dao động điều hòa thì vật dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng cách VTCB Oc một đoạn. Giai đoạn 1: (t At): Khi vật đến vị trí có li độ (so với Om) thì ngừng tác dụng lực F. Lúc này vật có li độ x. Tốc độ tức thời không thay đổi.
Muốn tính biên độ lúc ngoại lực thôi tác dụng ta sử dụng hệ thức độc lập với thời gian A = x. Giải thích: Khi tác dụng lực F để vật dao động điều hòa thì vị trí O đóng vai trò là vị trí biên (vị trí có tốc độ bằng không p = 0) và lúc này VTCB là O. VTCB O bị dịch một đoạn để trở thành VTCB Om. Do Oc là vị trí biên, Om là VTCB mới khi có lực nên biên độ dao động lúc này đúng bằng A = 0. Giả sử sau một khoảng thời gian At ngoại lực thôi tác dụng, lúc này VTCB trở về Oc, li độ lúc này đã có sự thay đổi (muốn tính li độ thì phải dựa vào hình vẽ). Tốc độ tức thời khi VTCB là Om và khi VTCB Oc sẽ không thay đổi (bám sát VTCB O để suy ra tốc độ).
Ví dụ 1: Một con lắc lò xo đặt nằm ngang một đầu cố định và đầu kia gắn vật nhỏ. Lò xo có độ cứng 200 N/m, vật có khối lượng m = 2/T kg. Vật đang đứng yên tại vị trí cân bằng thì tác dụng vào vật một lực có độ lớn 4N không đổi trong 0,5 s. Bỏ qua mọi ma sát. Sau khi ngừng tác dụng vật dao động với biên độ là? Ví dụ 2: (Thi thử THPT Ngô Sỹ Liên 2016) Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng khối lượng 100g, tích điện q = 5.10°C và lò xo có độ cứng 10 N/m. Khi vật đang qua vị trí cân bằng, người ta kích thích dao động bằng cách tạo ra một điện trường đều theo phương nằm ngang dọc theo trục lò xo và có cường độ E = 10V/m trong khoảng thời gian dt = 0,05T (s) rồi ngắt điện trường. Bỏ qua mọi ma sát. Năng lượng dao động của con lắc sau khi ngắt điện trường là.