VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 12 bài viết Kích thích dao động con lắc lò xo nằm ngang bằng va chạm, nhằm giúp các em học tốt chương trình Vật lí 12.
Nội dung bài viết Kích thích dao động con lắc lò xo nằm ngang bằng va chạm:
Va chạm theo phương ngang. Con lắc có khối lượng vật nhỏ là M đang nằm yên tại VTCB trên mặt phẳng ngang thì tiến hành bắn vật m có tốc độ và đến va chạm mềm với vật M. Ngay sau va chạm vật M có có tốc độ là V (V chính là tốc độ cực đại của vật (M + 1) trong quá trình dao động). Nếu con lắc lò xo đang dao động với biên độ Ao khi đến vị trí biên x = A mới xảy ra va chạm thì biên độ của hệ sau va chạm được tính. Ví dụ 1: Một con lắc lò xo có độ cứng 20 (N/m), vật nặng M = 100 (g) có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang. Hệ đang ở trạng thái cân bằng, dùng một vật m = 100 (g) bắn vào M theo phương nằm ngang với tốc độ 3 (m/s). Sau va chạm hai vật dính vào nhau và cùng dao động điều hoà theo phương ngang trùng với trục của lò xo với biên độ là.
Ví dụ 2: Một con lắc lò xo có độ cứng 50 (N/m), vật M có khối lượng M = 200 (g), dao động điều hoà trên mặt phẳng nằm ngang với biên độ 4 (cm). Giả sử M đang dao động thì có một vật có khối lượng m = 50 (g) bắn vào M theo phương ngang với vận tốc 2/2 m/s, giả thiết là va chạm mềm và xảy ra tại thời điểm lò xo có độ dài lớn nhất. Sau va chạm hai vật gắn chặt vào nhau và cùng dao động điều hoà với biên độ là. Ví dụ 3: Một con lắc gồm lò xo có độ cứng k = 100N/m. Và vật nặng khối lượng m = 5/9 kg, đang dao động điều hòa với biên độ A = 2cm trên mặt phẳng ngang nhẵn. Tại thời điểm vật m qua vị trí mà động năng bằng t.
Ví dụ 5: Một con lắc lò xo có độ cứng 30 N/m, vật nặng M = 200g có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang. Hệ đang ở trạng thái cân bằng, dùng một vật m = 100 g bắn vào M theo phương nằm ngang với tốc độ 3 m/s. Sau va chạm hai vật dính vào nhau và làm cho lò xo nén rồi cùng dao động điều hoà theo phương ngang trùng với trục của lò xo. Gốc thời gian là ngay lúc sau va chạm, thời điểm lần thứ 2017 và lần thứ 2018 độ biến dạng của lò xo bằng 3 cm lần lượt là hể năng thì một vật nhỏ khối lượng Mo = m/2 rơi thẳng đứng và dính vào m. Khi đi qua VTCB thì hệ (Mo + m) có vận tốc là?