Chu kì của giao động con lắc lò xo
- Định nghĩa : Chu kì của con lắc xoắn ốc là khoảng thời gian mà con lắc lò xo thực hiện được một dao động toàn phần. Nó nhờ vào vào cân nặng quả nặng cùng độ cứng của lò xo.
Bạn đang xem: Tần số góc của con lắc lò xo
- Kí hiệu : T
- Đơn vị : (s)
Tần số góc trong xấp xỉ điều hòa
- Khái niệm:
Tần số góc (hay vận tốc góc) của một hoạt động tròn là đại lượng đo bởi góc mà nửa đường kính quét được trong một đơn vị chức năng thời gian. Vận tốc góc của chuyển động tròn phần lớn là đại lượng ko đổi.
- Kí hiệu: ω
- Đơn vị tính:(rad/s)
Cùng đứng đầu lời giải tò mò về các dạng toán về chu kì và tần số góc nhỏ lắc lò xo:
Loại 1: Sử dụng công thức cơ bản
1. Phương pháp
2. Ví dụ
Ví dụ 1: Một con lắc lốc xoáy nằm ngang có độ cứng K = 100 N/m được đã nhập vào vật nặng trĩu có cân nặng m = 0,1kg. Kích thích mang đến vật giao động điều hòa, xác định chu kỳ của bé lắc lò xo? rước π2 = 10.
A. 0,1s B. 5s C. 2s D. 0,3s.
Hướng dẫn:
Ta có:
Ví dụ 2: Một nhỏ lắc xoắn ốc có cân nặng không đáng kể, độ cứng là K, xoắn ốc treo thẳng đứng, bên dưới treo đồ nặng có khối lượng m. Ta thấy ở chỗ cân bởi lò xo giãn nở ra một đoạn 16cm. Kích thích mang lại vật xê dịch điều hòa. Xác định tần số của nhỏ lắc lò xo. đến g = π2(m/s2)
A. 2,5Hz B. 5Hz C. 3Hz D. 1,25Hz
Hướng dẫn:
Ta có:
Ví dụ 3: Một con lắc lò xo gồm độ cứng là K, Một đầu gắn núm định, một đầu thêm với đồ dùng nặng có khối lượng m. Kích thích mang đến vật dao động, nó xấp xỉ điều hòa với chu kỳ luân hồi là T. Hỏi nếu tăng vội đôi trọng lượng của đồ dùng và sút độ cứng đi gấp đôi thì chu kỳ của nhỏ lắc lò xo sẽ biến hóa như ráng nào?
A. Không thay đổi B. Tạo thêm 2 lần
C. Sút đi gấp đôi D. Bớt 4 lần
Hướng dẫn:
Gọi chu kỳ lúc đầu của bé lắc lốc xoáy là:
Goị T’ là chu kỳ của bé lắc sau khi biến đổi khối lượng và độ cứng của lò xo.
Loại 2. Bài toán ghép vật
1. Phương pháp
Bài chủng loại 1: Lò xo K thêm vật nặng nề m1 thì dao động với chu kỳ T1. Còn khi thêm vật nặng mét vuông thì xấp xỉ với chu kỳ luân hồi T2
Xác định chu kỳ xấp xỉ của đồ dùng khi lắp vật có cân nặng m = m1 + m2
Xác định chu kỳ xấp xỉ của đồ vật khi đính vật có khối lượng m = m1 + m2 +....+ mn
Xác định chu kỳ xấp xỉ của trang bị khi lắp vật có cân nặng m = a. M1 + b.m2:
Bài mẫu mã 2: Lò xo K gắn thêm vật nặng m1 thì xấp xỉ với tần số ƒ1. Còn khi gắn thêm vật nặng mét vuông thì xấp xỉ với tần số ƒ2
Xác định tần số xấp xỉ của trang bị khi đính vật có trọng lượng m = m1 + m2
Xác định tần số xấp xỉ của đồ vật khi đính thêm vật có cân nặng m = m1 + m2 +...+mn
Xác định tần số xê dịch của vật dụng khi gắn vật có cân nặng m = a. M1 + b.m2:
2. Ví dụ
Ví dụ 1: Một lò xo gồm độ cứng là K. Khi đính vật m1 vào lò xo cùng cho dao động thì chu kỳ xấp xỉ là 0,3s. Khi gắn thêm vật có khối lượng m2 vào lốc xoáy trên với kích mê thích cho xê dịch thì nó dao động với chu kỳ là 0,4s. Hỏi nếu khi gắn đồ có trọng lượng m = 2m1 + 3m2 thì nó giao động với chu kỳ là bao nhiêu?
A. 0,25s B. 0,4s C. 0,812s D. 0,3s
Hướng dẫn:
Xác định chu kỳ xê dịch của đồ gia dụng khi gắn vật có khối lượng m = a. M1 + b.m2:
Loại 3. Bài toán cắt ghép lò xo
1. Phương pháp
a. Giảm lò xo
- đến lò xo ko gồm độ lâu năm lo, cắt lò xo làm n đoạn, kiếm tìm độ cứng của mỗi đoạn. Ta bao gồm công thức tổng quát sau:
Nhận xét: Lò xo tất cả độ lâu năm tăng từng nào lần thì độ cứng giảm xuống bấy nhiêu lần cùng ngược lại.
b. Ghép lò xo
* Trường vừa lòng ghép nối tiếp:
Cho n lò xo nối tiếp nhau, có độ dài và độ cứng lần lượt: (l1, k1), (l2, k2), (l3, k3),...
Được một hệ lò xo (l, k), trong đó:
Hệ quả:
Một xoắn ốc (lo, ko) cắt ra thành các đoạn (l1, k1), (l2, k2), (l3, k3),... Ta được hệ thức: loko = l1k1 = l2k2 = l3k3 = ...
Ghép nối tiếp độ cứng giảm. Lò xo càng ngắn càng cứng, càng dài càng mềm.
Vật m gắn vào lò xo 1 gồm độ cứng k1 thì xấp xỉ với chu kỳ luân hồi T1, gắn vật đó vào xoắn ốc 2 tất cả độ cứng k2 thì khi đính vật m vào 2 lò xo trên ghép nối liền thì T2 = T12 + T22
*Trường vừa lòng ghép song song
Cho 2 lò xo có độ cứng lần lượt là k1, k2 ghép tuy vậy với nhau. Lúc đó, ta được một hệ có độ cứng
Ghép tuy vậy song độ cứng tăng.
Xem thêm: Mẫu Các Nét Cơ Bản Lớp 1 Tập Viết, Nét Cơ Bản Và Chữ Cái Cho Bé Tập Viết
Vật m gắn vào lò xo 1 bao gồm độ cứng k1 thì xê dịch với chu kỳ luân hồi T1, đính thêm vật đó vào lò xo 2 tất cả độ cứng k2 thì khi gắn thêm vật m vào 2 lốc xoáy trên ghép song song thì
2. Ví dụ
Ví dụ 1: Một lò xo tất cả độ lâu năm l = 50 cm, độ cứng K = 50 N/m. Giảm lò xo làm 2 phần bao gồm chiều lâu năm lần lượt là l1 = đôi mươi cm, l2 = 30 cm. Tra cứu độ cứng của mỗi đoạn:
A. 150N/m; 83,3N/m
B. 125N/m; 133,3N/m
C. 150N/m; 135,3N/m
D. 125N/m; 83,33N/m
Hướng dẫn:
Ví dụ 2: Một lò xo gồm chiều dài lo, độ cứng Ko = 100N/m. Cắt lò xo làm 3 đoạn tỉ lệ 1:2:3. Khẳng định độ cứng của mỗi đoạn.
A. 200; 400; 600 N/m B. 100; 300; 500 N/m
C. 200; 300; 400 N/m D. 200; 300; 600 N/m
Hướng dẫn:
Ta có: Ko.lo = K1.l1 = K2.l2 = K3.l3
Tương tự cho k3
Ví dụ 3: lò xo 1 gồm độ cứng K1 = 400 N/m, lốc xoáy 2 gồm độ cứng là K2 = 600 N/m. Hỏi ví như ghép tuy vậy song 2 lò xo thì độ cứng là bao nhiêu?