Cách Tính Độ Dãn Của Lò Xo

Cách tính chiều dài nhỏ lắc lò xo, Lực bọn hồi, Lực phục sinh hay, chi tiết

1.Phương pháp

Quảng cáo

2.1. Chiều dài của lò xo:

- call lo là chiều dài tự nhiên của lò xo

- l là chiều dài khi bé lắc tại đoạn cân bằng: l = lo + Δlo

- A là biên độ của bé lắc khi dao động.

Bạn đang xem: Cách tính độ dãn của lò xo

Bạn đã xem: cách làm tính độ dãn của lò xo

- nơi bắt đầu tọa độ trên vị trí cân nặng bằng, chiều dương phía xuống dưới.

2.2. Lực lũ hồi:

Fdh = - K.Δx (N)

(Nếu xét đến độ phệ của lực lũ hồi). Fdh = K.(Δlo + x)

Fdhmax = K(Δlo + A)

Fdhmin = K(Δlo - A) nếu Δlo > A

Fdhmin = 0 khi lo A (Fdhmin tại địa chỉ lò xo không bị biến dạng)

2.3. Lực hồi sinh (lực kéo về):

Fph = ma = m (- ω2.x) = - K.x

Nhận xét: Trường thích hợp lò xo treo thẳng đứng lực bầy hồi cùng lực phục sinh khác nhau.

Trong trường đúng theo A > Δlo

Fnén = K(|x| - Δlo) với |x| Δlo.

Fnenmax = K|A-Δlo|

2.4. Bài toán: Tìm thời gian lò xo bị nén, giãn vào một chu kỳ:

Gọi φnén là góc nén vào một chu kỳ.

- φnén = 2.α vào đó: cosα = Δlo/A

Nhận xét: tgiãn = 2tnén, tgiãn = 3tnén, tgiãn = 5t nén (tỉ lệ 2:3:5) thì tương ứng với 3 vị trí quan trọng đặc biệt trên trục thời gian

Đối với con lắc lốc xoáy nằm ngang ta vẫn dùng các công thức của xoắn ốc thẳng đứng nhưng lại Δlo = 0 và lực phục hồi chính là lực bọn hồi Fdhmax Fhp = k.A và Fdhmin = 0

2. Ví dụ

Ví dụ 1: Một nhỏ lắc lò xo bao gồm chiều dài thoải mái và tự nhiên là lo = 30 cm, độ cứng của lốc xoáy là K = 10 N/m. Treo vật nặng có trọng lượng m = 0,1 kilogam vào lò xo cùng kích thích mang lại lò xo xấp xỉ điều hòa theo phương trực tiếp đứng cùng với biên độ A = 5 cm. Xác định chiều dài rất đại, rất tiểu của xoắn ốc trong quy trình dao động của vật.

A. 40cm; 30 centimet B. 45cm; 25cm

C. 35 cm; 55cm D. 45 cm; 35 cm.

Hướng dẫn:

Quảng cáo

Ta có: lo = 30 cm và Δlo = mg/k = 0,1 m = 10 cm

lmax = lo + Δlo + A = 30 + 10 +5 = 45 cm

lmin = lo + Δlo - A = 30 + 10 - 5 = 35 cm

Ví dụ 2: Một con lắc lò xo có chiều dài thoải mái và tự nhiên là lo = 30 cm, độ cứng của lò xo là K = 10 N/m. Treo vật nặng có cân nặng m = 0,1 kilogam vào lò xo cùng kích thích mang đến lò xo xấp xỉ điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ A = 5 cm. Xác định lực lũ hồi cực đại, cực tiểu của xoắn ốc trong quá trình dao cồn của vật.

A. 1,5N; 0,5N B. 2N; 1.5N C. 2,5N; 0,5N D. Khác

Hướng dẫn:

Ta có: Δlo = 0,1 m > A.

Áp dụng Fdhmax = K(A + Δlo) = 10(0,1 + 0,05) = 1,5 N

Fdhmin = K(A - Δlo) = 10(0,1 - 0,05) = 0,5 N

Ví dụ 3: Một bé lắc lò xo tất cả chiều dài thoải mái và tự nhiên là lo = 30 cm, độ cứng của lốc xoáy là K = 10 N/m. Treo thiết bị nặng có cân nặng m = 0,1 kilogam vào lò xo với kích thích mang lại lò xo xấp xỉ điều hòa theo phương trực tiếp đứng cùng với biên độ A = trăng tròn cm. Xác định lực lũ hồi rất đại, cực tiểu của lốc xoáy trong quá trình dao cồn của vật.

A. 1,5N; 0N B. 2N; 0N C. 3N; 0N D. Khác

Hướng dẫn:

Ta có Δlo = 0,1 m

Ta có: thời hạn lò xo nén 1 lần là thời gian ngắn nhất thiết bị đi tự -Δlo đến A

Vì trong 1T lốc xoáy nén gấp đôi nên thời hạn giãn trong 1T phải tìm

Ví dụ 5: Một nhỏ lắc lò xo bao gồm chiều dài thoải mái và tự nhiên là lo = 30 cm, độ cứng của lò xo là K = 10 N/m. Treo vật dụng nặng có khối lượng m = 0,1 kg vào lò xo và kích thích cho lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ A = đôi mươi cm. Xác minh tỉ số thời hạn lò xo bị nén và giãn.

A. 12 B. 1 C. 2 D. 14

Hướng dẫn:

Cách 1:

Gọi H là tỉ số thời hạn lò xo bị nén và giãn vào một chu kỳ.

Cách 2: áp dụng trục thời gian

Ta thuận tiện tính được

Quảng cáo

Câu 1. Một lò xo khối lượng không đáng kể gồm độ cứng k, một đầu gắn vật nhỏ dại có khối lượng m, đầu còn sót lại được gắn vào một trong những điểm cố định và thắt chặt J thế nào cho vật dao động điều hòa theo phương ngang. Trong quy trình dao động, chiều dài cực đại và chiều dài rất tiểu của lò xo theo thứ tự là 40 centimet và 30 cm. Chọn giải pháp SAI.

A. Chiều dài thoải mái và tự nhiên của lốc xoáy là 35 cm

B. Biên độ xấp xỉ là 5 cm.

C. Lực mà lại lò xo tác dụng lên điểm J luôn luôn là lực kéo

D. Độ biến dạng của lò xo luôn bằng độ mập của li độ.

Hiển thị lời giải

Chọn C

Vì khi ở chỗ cân bằng lò xo không biến dạng buộc phải độ biến dị của lò xo luôn bằng độ khủng của li độ D đúng

Chiều dài cực lớn và rất tiểu của lò xo theo thứ tự là

A,B đúng

A. 2/15 (s)B. 1/15 (s)C. 1/3 (s)D. 0,1 (S)

Hiển thị lời giải

Chọn A

Để dãn to hơn 22 centimet = A/2 thì vật có li độ nằm trong khoảng x = A/2 mang đến A

Khi ở phần thấp nhất độ dãn của lò xo: Δlmax = Δl0 + A = 15 (cm)

Câu 5. Một bé lắc xoắn ốc treo thẳng đứng, vật dụng treo có cân nặng m. Kéo đồ gia dụng xuống bên dưới vị trí thăng bằng 3 cm rồi truyền đến nó gia tốc 40 cm/s thì nó dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trùng cùng với trục của lò xo và khi vật đạt chiều cao cực đại, lốc xoáy dãn 5 cm. Lấy tốc độ trọng ngôi trường g = 10 (m/s2). Vận tốc cực lớn của vật dao động là

A. 1,15 m/sB. 0,5 m/s

C. 10 cm/sD. 2,5 cm/s

Hiển thị lời giải

Chọn B

Độ dãn của lốc xoáy khi ở đoạn cân bằng: Δl0 = mg/k = g/ω2

Khi ở chiều cao cực đại, độ dãn của lò xo:

Câu 6. Một con lắc lò xo treo trực tiếp đứng, đồ vật treo có khối lượng m. đồ dùng đang ở vị trí cân bằng, bạn ta truyền đến nó một vận tốc hướng xuống dưới thì sau thời gian π/20 (s), vật tạm dừng tức thời lần thứ nhất và lúc ấy lò xo dãn trăng tròn cm. Lấy gia tốc trọng ngôi trường g = 10 (m/s2). Biết vật xê dịch điều hòa theo phương trực tiếp đứng trùng với trục của lò xo. Biên độ xấp xỉ là

A. 5 cm.B. 10 cmC. 15 cmD. 20 cm

Hiển thị lời giải

Chọn B

Độ dãn của lò xo tại phần cân bằng:

Δl0 = mg/k = g/ω2 = 0,1 (m) = 10 (cm)

Độ dãn cực lớn của lò xo:

Δlmax = Δl0 + A trăng tròn = 10 + A A = 10 (cm)

Câu 7.Một con lắc lốc xoáy treo trực tiếp đứng, đồ dùng treo có khối lượng m. đồ đang ở đoạn cân bằng, fan ta truyền cho nó một gia tốc hướng xuống dưới thì sau thời hạn π/20 (s), vật dừng lại tức thời thứ nhất và lúc đó lò xo dãn 20 cm. Lấy tốc độ trọng trường g = 10 (m/s2). Biết vật xê dịch điều hòa theo phương trực tiếp đứng trùng với trục của lò xo. Biên độ xê dịch là

A. 5 cmB. 10 cmC. 15 cmD. đôi mươi cm

Hiển thị lời giải

Chọn B

Độ dãn của lò xo ở trong phần cân bằng:

Δl0 = mg/k = g/ω2 = 0,1 (m) = 10 (cm)

Độ dãn cực lớn của lò xo:

Δlmax = Δl0 + A trăng tròn = 10 + A A = 10 (cm)

Câu 8.Một lò xo đặt thẳng đứng, đầu dưới nỗ lực định, đầu trên đính thêm vật, sao để cho vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng trùng với trục của lốc xoáy với biên độ là 5 cm. Lò xo gồm độ cứng 80 (N/m), trang bị nặng có cân nặng 200 (g), lấy gia tốc trọng ngôi trường g = 10 (m/s2). Độ dãn cực to của lò xo lúc vật xấp xỉ là

A. 3 cmB. 7,5 cmC. 2,5 cmD. 8 cm

Hiển thị lời giải

Chọn C

Độ nén lò xò tại đoạn cân bằng:

Độ dãn cực to của lò xo

A - Δl0 = 2,5 cm

Câu 9.

Xem thêm: Bacl2 Tác Dụng Với H2So4 → 2Hcl + Baso4↓, Bacl2 + H2So4 → 2Hcl + Baso4

Một bé lắc lò xo treo trực tiếp đứng gồm O là điểm trên cùng, M và N là 2 điểm bên trên lò xo làm sao cho khi chưa biến dạng chúng phân tách lò xo thành 3 phần đều nhau có chiều lâu năm mỗi phần là 8 cm (ON > OM) Khi trang bị treo trải qua vị trí thăng bằng thì đoạn ON = 68/3 (cm). Vận tốc trọng ngôi trường g = 10 (m/s2). Tần số góc của dao động riêng này là

A. 2.5 rad/s B. 10 rad/s

Câu 10.Con nhấp lên xuống lò xo treo trực tiếp đứng, độ cứng 20 (N/m), vật nặng cân nặng 200 (g) dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên độ 15 (cm), đem g = 10 (m/s2). Trong một chu kì, thời gian lò xo nén là

A. 0,460 sB. 0,084 sC. 0,168 sD. 0,230 s

Hiển thị lời giải

Chọn C