VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 12 bài viết Điều kiện biên độ để con lắc lò xo dao động điều hòa, nhằm giúp các em học tốt chương trình Vật lí 12.
Nội dung bài viết Điều kiện biên độ để con lắc lò xo dao động điều hòa:
Điều kiện biên độ đề con lắc lò xo dao động điều hòa. Phương pháp: Bài toán tổng quát 1. Cho cơ hệ như hình vẽ. Tìm điều kiện biên độ dao động để bật mà m không rời khỏi vật M trong quá trình dao động. Chọn hệ quy chiếu. Kết luận: Để m không rời khỏi vật M trong quá trình dao động thì lực liên kết giữa hai vật là Q (lực liên kết Q có độ lớn bằng phản lực N của vật mà không nhỏ hơn lực quán tính cực đại của vật m1. Ngược lại nếu A2 Al, thì vật m bắt đầu tách ra tại vị trí M. Phi quán tính gắn với vật M. Áp dụng định luật 2 Niu tơn khi đó phương trình động lực học của vật m là?
Ví dụ 1: Vật có khối lượng m = 160g được gắn vào lò xo có độ cứng k = 64N/m đặt thẳng đứng. Người ta đặt thêm lên vật m một gia trọng m1 = 90g. Gia trọng tiếp xúc với m theo mặt phẳng ngang. Kích thích cho hệ dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Để gia trọng m1 không rời khỏi vật trong quá trình dao động thì biên độ dao động A của hệ phải thỏa mãn. Bài toán tổng quát 2. Khi m đặt trên mà muốn cho d không trượt trên m thì lực ma sát trượt không nhỏ hơn lực quán tính cực đại tác dụng lên m.
Ví dụ 1: Một con lắc lò xo gồm vật m1 (mỏng, phẳng) có khối lượng 2kg và lò xo có độ cứng k = 100N/m đang dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát với biên độ A = 5cm. Khi vật m1 đến vị trí biên thì người ta đặt nhẹ lên nó một vật có khối lượng m2. Cho hệ số ma sát giữa m2 và m1 là u = 0,2 và g = 10m/s2. Giá trị của m để nó không bị trượt trên m là. Hướng dẫn: Khi bật đến vị trí biên mà đặt thêm vật thì biên độ trước và sau đặt thêm vật sẽ không thay đổi. Để hai vật không trượt lên nhau thì biên độ dao động của vật m1 được tính như sau. Ví dụ 2: Cho cơ hệ như hình vẽ. Lò xo có độ cứng k = 100 N/m, m = 100 g, m2 = 150 g. Bỏ qua ma sát giữa m1 và mặt sàn nằm ngang, ma sát giữa m và m1 là u12 = 0,8. Biên độ dao động của vật m1 bằng bao nhiêu để hai vật không trượt lên nhau.