VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 12 bài viết Đồ thị lực trong dao động điều hòa, nhằm giúp các em học tốt chương trình Vật lí 12.
Nội dung bài viết Đồ thị lực trong dao động điều hòa:
Đồ thị lực trong dao động điều hòa. Lục hồi phục lực kéo về. Phương pháp. Biểu thức lực kéo về F = -kx = -kAcos(cot+p). Đồ thị lực kéo về theo li độ x là một đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ và có Fmax khi vật ở biên âm (x = -A) và Fmin khi vật ở biên dương. Chú ý: Đồ thị lực kéo về hay người ta còn gọi là đồ thị hợp lực tác dụng lên vật. Đồ thị biểu diễn lực kéo về là một hàm sin hay cosin theo thời gian và dao động ngược pha với li độ, tức là trục Ox ngược với trục OF. (Đồ thị hàm sin quá quen thuộc ở các mục trên). Trong tất cả các đồ thị hình Sin thì đồ thị hình sin lực đàn hồi là dạng đồ thị phức tạp nhất. Để giải được dạng đồ thị này các em cần nắm được.
Hình 1: Chiều dương hướng xuống và A > Alo. Nhận xét: Nếu chọn chiều dương hướng xuống thì dạng đô thị F theo t là một hình sin và có Fax Alo. Nhận xét: Nếu chọn chiều dương hướng lên thì dạng đô thị F theo t là một hình sin. Cả hai trường hợp cho thấy lực đàn hồi cực đại ở biên âm và cực tiểu ở biên dương.
Ví dụ 1b: (Sở Quảng Bình 2018). Một con lắc lò xo khối lượng 0,5 kg đang dao động điều hòa với biên độ A trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang. Hình vẽ bên biểu diễn sự phụ thuộc của lực đàn hồi Fah vào li độ x của con lắc. Vận tốc của vật nhỏ khi x = 8 cm có độ lớn là. Hướng dẫn. Con lắc lò xo nằm ngang thì lực đàn hồi đóng vai trò là lực hồi phục. Ví dụ 2: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ lớn lực đàn hồi vào li độ của con lắc như hình vẽ. Cơ năng dao động của con lắc là.