Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình x = Acos t phương trình vận tốc là

Những câu hỏi liên quan

Một con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương trình x = A cos ω t + φ  cm (t đo bằng giây). Vật có khối lượng 500 g, cơ năng của con lắc bằng 0,01 (J). Lấy mốc thời gian khi vật có vận tốc 0,1 m/s và gia tốc là - 1 m / s 2 . Pha ban đầu của dao động là

A.  7 π 6

B. - π 3

C.  π 6

D.  - π 6

Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ khối lượng 100 g gắn với một lò xo nhẹ. Con lắc dao động điều hoà theo phương ngang với phương trình x = 10cos10 π t (cm). Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Lấy  π 2  = 10. Cơ năng của con lắc bằng

A. 0,50 J.        B. 1,10 J.        C. 1,00 J.        D. 0,05 J.

Cho một con lắc lò xo dao động điều hoà với phương trình x = 5cos(20t + π/6) (cm). Biết vật nặng có khối lượng m = 200g. Cơ năng của con lắc trong quá trình dao động bằng:

A. 0,1mJ.

B. 0,01J.

C. 0,1J.

D. 0,2J.

Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 100 g gắn với một lò xo nhẹ. Con lắc dao động điều hòa theo phương ngang với phương trình  x   =   cosπ t (cm) (t đo bằng ms). Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Lấy π 2   =   10  Cơ năng của con lắc bằng

A. 0,10 J.

B. 0,05 J.

C. 50 J.

D. 50  μ J

Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là 50 g. Con lắc dao động điều hoà theo một trục cố định nằm ngang với phương trình x = Acos ω t. Cứ sau những khoảng thời gian 0,05 s thì động năng và thế năng của vật lại bằng nhau. Lấy  π 2  = 10. Lò xo của con lắc có độ cứng bằng

A. 25 N/m.        B. 200 N/m.        C. 100 N/m.        D. 50 N/m.

Một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ khối lượng 100 g gắn với một lò xo nhẹ. Con lắc dao động điều hòa theo phương ngang với phương trình  x   =   10   cos 10 π t (cm). Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Lấy π 2 =10. Cơ năng của con lắc bằng

A. 0,1 J

B. 0,05 J

C. 1 J

D. 0,5 J

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hòa với phương trình  x = A cos ω t + φ   . Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là:

A.  1 2 m ω A 2

B.  1 2 k A 2

C.  1 2 m ω x 2

D.  1 2 k x 2

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hòa với phương trình  x = A cos ω t + φ . Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là

A.  1 2 m A 2

B.  1 2 k A 2

C.  1 2 m x 2

D.  1 2 k x 2

Con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 200 g gắn với một lò xo nhẹ đang dao động điều hòa theo phương ngang với phương trình li độ x = 2cos5t (x tính bằng cm; t tính bằng s). Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc bằng

A. 1,0 mJ

B. 1,0 J

C. 10,0 mJ

D. 10,0 J

Câu hỏi: Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên trục Ox với phương trình dao động x = Acos(ωt – π/6). Gọi Wđ​, Wt​ lần lượt là động năng, thế năng của con lắc. Trong một chu kì Wđ​ ≥ Wt/3 là 1/3 s. Thời điểm vận tốc v và li độ x của vật thỏa mãn v = ω|x| lần thứ 2016 kể từ thời điểm ban đầu là:
A. 503,71 s.
B. 1007,958 s.
C. 2014,21 s.
D. 703,59 s.

Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình x = Acos t phương trình vận tốc là

+ Ta có , trong một chu kì khoảng thời gian là
+ Kết hợp với:
+ Tại , vật đi qua vị trí , theo chiều dương. Biểu diễn các vị trí tương ứng trên đường tròn.
+ Trong một chu kì vật đi qua vị trí thỏa mãn yêu cầu bài toán 2 lần tách
Vậy tổng thời gian là
Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình x = Acos t phương trình vận tốc là

Biểu thức nào sau đây xác định cơ năng của con lắc lò xo dao động điều hòa?

Cơ năng của một con lắc lò xo tỉ lệ thuận với:

Trong dao động điều hòa, vì cơ năng được bảo toàn nên

Cơ năng của một con lắc lò xo không phụ thuộc vào?

Một con lắc lò xo dao động điều hòa. Phát biểu nào sau đây là sai?

Việc hiểu, nhớ và áp dụng nhanh các công thức vật lý 12 vào các đề kiểm tra là vô cùng quan trọng. Vì vậy hôm nay Kiến Guru muốn chia sẻ đến các bạn tổng hợp các công thức hay, hiệu quả, thường được áp dụng để giải nhanh các câu hỏi vật lý. Để tiện theo dõi, bài viết này sẽ tập trung vào chương 1 và chương 2 của chương trình vật lý 12. Hy vọng đây sẽ là một nguồn tài liệu tham khảo hữu ích dành cho các bạn. Cùng nhau khám phá bài viết nhé.

Đang xem: Phương trình dao đông điều hòa của con lắc lò xo

I. Tổng hợp các công thức vật lý 12 chương 1.

1. Dao động điều hòa.

– Phương trình dao động điều hòa: x=Acos(ωt+φ), trong đó:

+ A là biên độ dao động, cũng là li độ cực đại của vật, A>0.

+ ωt+φ: là pha dao động tại thời điểm t.

+ φ là pha ban đầu, tức là tại thời điểm t=0.

– Chu kì, tần số, tần số góc:

+ Chu kì T (s) là khoảng thời gian mà vật thực hiện xong 1 dao động toàn phần, hay có thể hiểu là khoảng thời gian giữa 2 lần vật lặp lại trạng thái dao động.

+Tần số f (Hz) là số dao động tuần hoàn thực hiện được trong 1s.

+Tần số góc ω (rad/s) có mối liên hệ với chu kì và tần số: ω=2πf=2π/T

Ngoài ra có thể tính tần số góc theo công thức:

Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình x = Acos t phương trình vận tốc là

Vận tốc của dao động điều hòa: v = x’ = -Aωsin(ωt+φ).

Gia tốc của dao động điều hòa: a = v’ = -Aω² cos(ωt+φ)= – xω²

Đồ thị dao động điều hòa:

Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình x = Acos t phương trình vận tốc là

Trong một chu kì vật dao động luôn đi được một quãng đường 4A. Trong ¼ chu kì vật dao động luôn đi được quãng đường A.

Vật dao động trong khoảng có chiều dài L=2A.

Hệ thức độc lập:

Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình x = Acos t phương trình vận tốc là

Một số giá trị đặc biệt:

+ xmax=A

+ vmax=Aω (tại VTCB)

+ amax=Aω² (tại biên)

2. Con lắc lò xo.

Con lắc lò xo là một hệ thống bao gồm 1 lò xo có độ cứng là k, tạm thời bỏ qua ảnh hưởng của khối lượng (điều kiện lý tưởng): một đầu cố định, một đầu gắn vật nặng có khối lượng m (bỏ qua sự ảnh hưởng của kích thước).

Phương trình ly độ của con lắc: x=Acos(ωt+φ).

Xem thêm: Vở Bài Tập Toán Lớp 4 Trang 52 Tập 1, Vở Bài Tập Toán 4 Trang 52

Tần số góc:

Nếu trong khoảng thời gian Δt vật thực hiện N dao động tuần hoàn thì ta có:

Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình x = Acos t phương trình vận tốc là

Nếu mắc vật có khối lượng:

+ m=m1+m2 thì chu kì dao động lúc này sẽ là: T2=T12-T22

+ m=m1-m2, chu kì dao động sẽ là: T2=T12-T22

Cắt ghép lò xo:

+ Cắt lò xo: kl=k1l1=k2l2

+ Ghép lò xo:

nếu k1 song song k2: k=k1+k2

nếu k1 nối tiếp k2: 1/k=1/k1+1/k2

Cách lập phương trình dao động điều hòa: ta cần xác định các thông số A, ω, φ

+ A: dựa vào hệ thức độc lập, chiều dài quỹ đạo, vận tốc cực đại,…

+ ω: dựa vào công thức tính chu kì…

+ φ: là thời điểm t=0: x0=Acosφ, suy ra cosφ=x0/A

Năng lượng khi dao động:

Động năng:

Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình x = Acos t phương trình vận tốc là

Thế năng:

Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình x = Acos t phương trình vận tốc là

Cơ năng = động năng + thế năng.

Xét con lắc lò xo treo thẳng đứng:

Đây là một trường hợp đặc biết, gọi l0 là chiều dài tự nhiên của lò xo, ∆l là độ dãn của lò xo khi vật ở VTCB, lb là chiều dài của lò xo khi ở VTCB: lb=l0+∆l

Khi vật ở VTCB: Fdh=P ↔ k∆l=mg, suy ra:

Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình x = Acos t phương trình vận tốc là

Lực đàn hồi của lò xo ở vị trí li độ x: Fdh=k(∆l+x)

Lực đàn hồi cực đại: Fdh max=k(∆l+A)

Lực đàn hồi cực tiểu: Fdh min=k(∆l-A)

Lực hồi phục: là lực tổng hợp tác dụng lên vật nặng treo ở dưới của lò xo, có xu hướng đưa vật về VTCB:

Fhp=|kx

3. Con lắc đơn

Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình x = Acos t phương trình vận tốc là

II. Tổng hợp công thức vật lý 12 chương 2.

1. Tổng hợp kiến thức vật lý 12: đặc trưng cơ bản của sóng.

Sóng do nguồn tại O: uo=Acos(ωt)

Sóng tại điểm M cách O 1 đoạn là d: uM=Acos(ωt-2πd/λ), với ω=2πf

Bước sóng: λ=vT=v/f

Vận tốc truyền sóng: v=s/t (tức là quãng đường chia cho thời gian)

Độ lệch pha giữa 2 điểm trên phương truyền sóng, cách nhau 1 đoạn d: Δφ=2πd/λ

+ 2 dao động là cùng pha khi: d=kλ

+ 2 dao động ngược pha khi: d=(k+1/2)λ

2. Giao thoa sóng.

Xét 2 sóng kết hợp tại nguồn A và B có cùng biểu thức: u=Acos(ωt)

Xét điểm M cách nguồn A khoảng d1, cách B khoảng d2

+ Biểu thức sóng tại M do A truyền tới: uA=Acos(ωt-2πd1/λ)

+ Biểu thức sóng tại M do B truyền tới: uB=Acos(ωt-2πd2/λ)

+ Biểu thức sóng tổng hợp tại M: uM=uA+uB

+ Biên độ sóng tổng hợp tại M: AM=2A|cos(π(d2-d1)/λ)|

+ Cực đại giao thoa: AM_max=2A ↔ d2-d1=kλ

+ Cực tiểu giao thoa: AM_min=0 ↔ d2-d1=(k+1/2)λ

3. Sóng dừng.

Gọi l là chiều dài của dây, k là số bó sóng

+ Nếu 2 đầu dây cố định: l=kλ/2

+ Nếu 1 đầu cố định, 1 đầu tự do: l=(k+1/2) λ/2

III. Ví dụ áp dụng nhanh công thức vật lý 12.

1. Áp dụng công thức lý 12 chương 1.

Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình x = Acos t phương trình vận tốc là

2. Áp dụng công thức vật lý 12 chương 2.

Ví dụ 1: Xét dây AB có chiều dài 100cm, đầu B cố định, đầu A gắn với một nhánh của âm thoa dao động điều hòa với tần số không đổi 40Hz. Quan sát thấy trên dây AB xuất hiện sóng dừng, A là nút sóng. Vận tốc truyền sóng là 20m/s. Nếu xét cả hai đầu mút A và B thì trên dây có:

A. 5 nút và 4 bụng B. 6 nút và 5 bụng

C. 3 nút và 3 bụng D. 8 nút và 7 bụng

Hướng dẫn giải:

Bước sóng được tính theo công thức: λ = v/f = 20/40 = 0,5m = 50cm.

Suy ra số bụng sóng quan sát được trên dây (do hai đầu A và B của sợi dây cố định nên): l = kλ/2 (với k là số bụng sóng)

=> k = 2l/λ = 2.100/50 = 4

Số nút sóng: Số nút = Số bụng + 1 = 4 + 1 = 5 (nút)

Vậy chọn đáp án A.

Ví dụ 2. Xét hai nguồn phát sóng kết hợp S1 và S2 dao động theo phương vuông góc với mặt chất lỏng có phương trình u = 2cos40πt (trong đó u (cm), t (s)). Vận tốc truyền sóng là 80 cm/s. Gọi M là điểm trên mặt chất lỏng có khoảng cách tới S1,S2 lần lượt là 12 cm và 9 cm. Giả sử biên độ không đổi trong quá trình truyền sóng. Biên độ sóng tổng hợp dao động tại M là:

A. √2 cm. B. 2√2 cm.

B. 6 cm. D. 8 cm.

Xem thêm: bất phương trình mũ đặng việt đông

Hướng dẫn giải:

Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương trình x = Acos t phương trình vận tốc là

Trên đây là những công thức vật lý 12 mà Kiến Guru muốn chia sẻ tới các bạn. Hy vọng qua bài viết, các bạn sẽ tự ghi nhớ lại kiến thức cũng như rèn luyện tư duy giải nhanh các câu trắc nghiệm vật lý. Điều này là vô cùng quan trọng khi tham gia các kì thi. Nó vừa giúp bạn tiết kiệm thời gian, đồng thời cũng hạn chế những sai sót không đáng có. Ngoài ra, để chuẩn bị tốt cho kì thi THPT Quốc Gia, các bạn có thể tham khảo thêm các bài viết ôn tập khác trên trang của Kiến Guru nhé. Chúc các bạn đạt kết quả tốt.

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Phương trình