Previous Page of 2Next Page

nang lượng trong dao động điều hòa

spinner.gif

Năng lượng dao động điều hòa

1. Động năng

- Là năng lượng sinh ra do sự chuyển động của vật, được tính theo công thức

2. Thế năng

a. Thế năng của con lắc lò xo (Thế năng đàn hồi)

- Là năng lượng sinh ra do sự đàn hồi của lò xo, được tính theo công thức  

b. Thế năng của con lắc đơn (Thế năng trọng trường)

- Là năng lượng sinh ra do trọng lực của vật năng, được tính theo công thức

Khi góc lệch α nhỏ thì có thể dùng công thức gần đúng

Thay

Vậy với con lắc đơn ta có công thức tính gần đúng thế năng: 3

3.Cơ năng trong dao động điều hòa

Cơ năng = Động năng + Thế năng        ,(với con lắc lò xo)

                           ,(với con lắc đơn)

Đặc biệt: 

                   ,(với con lắc lò xo)

, (với con lắc đơn khi góc lệch lớn).

, (với con lắc đơn khi góc lệch nhỏ)

4. Sự biến thiên của Động năng và Thế năng:

Xét một vật dao động điều hòa với chu kỳ T, có phương trình dao động và phương trình vận tốc lần lượt là:

 Khi đó phương trình của Động năng là:

Đặt:

Khi đó Động năng biến thiên điều hòa với tần số góc ωd = 2ω → biến thiên điều hòa với chu kỳ và tần số:

Tương tự ta cũng có phương trình của Thế năng:

Đặt:  

Khi đó Thế năng điều hòa biến thiên với Tần số góc, tần số dao động và Chu kỳ dao động lần lượt là:

5. Đồ thị dao động của Động năng và Thế năng trong dao động điều hòa

Ta có:

Vẽ đồ thị ta được:

Nhận xét:

- Từ đồ thị ta thấy rằng cứ sau những khoảng thời gian là Δt = T/4 thì Động năng và Thế năng lại bằng nhau.

- Khi Động năng và Thế năng có mối quan hệ với nhau Wd = n.Wt, để tìm li độ hay tìm vận tốc thì ta thực hiện như sau.

• Tính li độ thì quy về theo Thế năng:

• Tính vận tốc thì quy về theo Động năng:

6. Ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Một con lắc lò xo dao động theo phương ngang với cơ năng W = 0,02J. Lò xo có chiều dài tự nhiên là ℓ0 = 20cm và độ cứng của lò xo k = 100 N/m. Chiều dài cực đại và cực tiểu của lò xo trong quá trình dao động là bao nhiêu?

Previous Page of 2Next Page

Comments & Reviews

Login or Facebook Sign in with Twitter
library_icon_grey.png Add share_icon_grey.png Share

Who's Reading

Recommended