Lý thuyết Con lắc lò xo hay, chi tiết nhất - Vật Lí lớp 12
Lý thuyết Con lắc lò xo hay, chi tiết nhất
Tài liệu Lý thuyết Con lắc lò xo hay, chi tiết nhất Vật Lí lớp 12 sẽ tóm tắt kiến thức trọng tâm về Con lắc lò xo từ đó giúp học sinh ôn tập để nắm vứng kiến thức môn Vật Lí lớp 12.
I) Khái niệm
- Con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng m gắn vào đầu một lò xo có độ cứng k và khối lượng không đáng kể.
II) Phương trình dao động
- Xét một con lắc lò xo nằm ngang: vật có khối lượng m, lò xo có độ cứng k, mặt ngang không ma sát.
Chọn trục tọa độ như hình vẽ, gốc tọa độ ở VTCB ( vị trí lò xo không biến dạng.
Các lực tác dụng lên vật: trọng lực P→, phản lực N→, lực đàn hồi F→.
Theo Định luật II Niu-tơn ta có: P→ + N→ + F→ = ma→
Chiếu lên trục Ox ta có: F = ma
⇔ -kx = ma ⇔ a = x" = (-k/m).x (Phương trình vi phân cấp 2)
Nghiệm của phương trình trên có dạng: x = A cos(ωt + φ)
Với 
A, φ∶ được xác định từ điều kiện ban đầu của bài toán.
III) Lực trong con lắc lò xo:
- Lực đàn hồi Fđh: là lực xuất hiện khi lò xo bị biến dạng.
Fđh = -k∆l (Với ∆l là độ biến dạng của lò xo, so với vị trí lò xo không biến dạng)
- Lực phục hồi (lực hồi phục): là hợp lực tác dụng lên vật dao động điều hòa.
Fph = ma = -kx (Với x là li độ của vật, so với VTCB)
Lực phục hồi luôn hướng về vị trí cân bằng.
- Nhận xét
Trong con lắc lò xo nằm ngang: x = ∆l ( do VTCB là vị trí lò xo không biến dạng)
Trong con lắc lò xo thẳng đứng:
Tại VTCB, tổng hợp lực bằng 0: k∆l0 = mg
→ Độ biến dạng của lò xo ở VTCB ∆l0 = mg/k
(VTCB khác vị trí lò xo không biến dạng).
Độ lớn 
Độ lớn 
IV) Năng lượng trong con lắc lò xo:
- Động năng của con lắc lò xo:
- Thế năng đàn hồi của con lắc lò:
- Trong con lắc lò xo nằm ngang x = ∆l nên:
- Cơ năng trong con lắc lò xo:
- Nhận xét: Trong suốt quá trình dao động, động năng và thế năng của con lắc lò xo biên thiên tuần hoàn với chu kì T/2, còn cơ năng của vật được bảo toàn.
