Nội dung bài giảng
+ Phương trình dao động: x = Acos(ωt + φ).
+ Tần số góc, chu kỳ, tần số: ω = ; T = 2π ; f = .
+ Khi k không đổi, m thay đổi:
ω1 = ; ω2 = ; T1 = 2 ; T2 = 2 ; f1 = ; f2 = .
Khi m = m1 + m2 thì: ; T = T + T ; .
Khi m = m1 - m2 (m1 > m2) thì: ; T = T - T ;
+ Thế năng: Wt = kx2 = kA2cos2(ω + φ).
+ Động năng: Wđ = mv2 = mω2A2sin2(ω +φ) = kA2sin2(ω + φ).
+ Thế năng và động năng của vật dao động điều hòa biến thiên tuần hoàn với tần số góc ω’ = 2ω; tần số f’ = 2f; chu kì T’ = .
+ Cơ năng: W = Wt + Wđ = kx2 + mv2 = kA2 = mω2A2.
+ Tỉ số giữa động năng và thế năng: .
+ Tỉ số giữa thế năng và cơ năng: .
+ Tỉ số giữa động năng và cơ năng: .
+ Vị trí có Wđ = nWt: x = ; v = ωA .
+ Vị trí có Wt = nWđ: x = A ; v = .
+ Lực đàn hồi của lò xo: F = k(l – l0) = kΔl.
+ Con lắc lò xo treo thẳng đứng: Δl0 = ; ω = .
Chiều dài cực đại của lò xo: lmax = l0 + Δl0 + A.
Chiều dài cực tiểu của lò xo: lmin = l0 + Δl0 – A.
Chiều dài lò xo ở li độ x:
l = l0 + Δl0 + x nếu chiều dương hướng xuống;
l = l0 + Δl0 - x nếu chiều dương hướng lên.
Lực đàn hồi cực đại: Fmax = k(A + Δl0).
Lực đàn hồi cực tiểu: A Δl0: Fmin = 0; A < Δl0: Fmin = k(Δl0 – A).
Độ lớn của lực đàn hồi tại vị trí có li độ x:
Fđh= k|Δl0 + x| nếu chiều dương hướng xuống.
Fđh = k|Δl0 - x| nếu chiều dương hướng lên.
Thời gian lò xo nén, giãn:
- Nếu A Δl0 thì trong quá trình dao động lò xo luôn bị giãn.
- Nếu A > Δl0 thì trong một chu kì thời gian bị nén là: Δtnén = cos-1( ).
Trong 1 chu kì nếu:
- Thời gian lò xo bị giãn bằng 2 lần lò xo bị nén thì Δl0 = A - = .
- Thời gian lò xo bị giãn bằng 3 lần lò xo bị nén thì Δl0 = A - =
- Thời gian lò xo bị giãn bằng 5 lần lò xo bị nén thì Δl0 = A - =
+ Lực tác dụng lên điểm treo lò xo là lực đàn hồi: F = k|Δl0 + x|.
Con lắc lò xo nằm ngang: Δl0 = 0;
Con lắc lò xo treo thẳng đứng: Δl0 = ;
Con lắc lò xo nằm trên mặt phẵng nghiêng góc : Δl0 = .
+ Hai lò xo ghép nối tiếp: k = ; ghép song song: k = k1 + k2.
+ Lò xo cắt thành nhiều đoạn: kl = k1l1 = k2l2 = ... = knln.