HCV2020#14> Vật lí 12: Khi nói về quang phổ vạch phát xạ, phát biểu nào sau đây là sai?

---

Giải Bài Toán Vật Lí: Chu Kì Dao Động của Con Lắc Lò Xo

Chào mừng các bạn đến với chuyên mục giải bài tập Vật lý 12! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau đi sâu vào một dạng bài cơ bản nhưng cực kỳ quan trọng: **tính chu kì dao động của con lắc lò xo**. Nắm vững kiến thức này sẽ là nền tảng vững chắc để bạn chinh phục các bài toán phức tạp hơn về **dao động điều hòa** và đạt điểm cao trong kỳ thi sắp tới.

Mục lục

• 1. Phân tích Bài toán
• 2. Phương pháp giải và Lời giải chi tiết
• 3. Lời khuyên cho bạn
• 4. Các Bài Toán Vận Dụng Khác

1. Phân tích bài toán

Bài toán này yêu cầu tính chu kì dao động của một con lắc lò xo, một trong những dạng bài cơ bản nhất. Để giải, bạn chỉ cần áp dụng đúng công thức và thực hiện các bước tính toán đơn giản.

Đề bài: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 400g, lò xo khối lượng không đáng kể và có độ cứng 100 N/m. Con lắc dao động điều hòa theo phương ngang. Lấy π² = 10. Dao động của con lắc có chu kì là bao nhiêu?

Các đáp án:

• A. 0,2 s
• B. 0,8 s
• C. 0,6 s
• D. 0,4 s

Hình minh họa hệ con lắc lò xo nằm ngang.

2. Phương pháp giải và Lời giải chi tiết

Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần nhớ công thức tính chu kì dao động của con lắc lò xo:

T = 2π√(m/k)

Trong đó:

• T là chu kì dao động (s)
• m là khối lượng của vật (kg)
• k là độ cứng của lò xo (N/m)

Bước 1: Tóm tắt các đại lượng đã cho và đổi đơn vị nếu cần thiết.

• Khối lượng: m = 400g = 0.4 kg
• Độ cứng: k = 100 N/m
• Hằng số: π² = 10, suy ra π = √10

Bước 2: Thay số vào công thức và tính toán.

T = 2π√(m/k) = 2√10 × √(0.4/100) = 2√10 × √0.004 = 2√10 × 2×10^-2√10 = 4×10^-2×10 = 0.4 s

Bạn còn gặp khó khăn nào khác trong các dạng bài tập về con lắc lò xo không? Hãy chia sẻ câu hỏi của bạn ở phần bình luận bên dưới nhé!

Kết luận: Chu kì dao động của con lắc là 0,4 s, tương ứng với đáp án D.

Đây là một bài toán rất cơ bản. Nắm vững công thức này sẽ giúp bạn tự tin hơn khi đối mặt với các bài tập phức tạp hơn về sau.

3. Lời khuyên cho bạn

Để học tốt Vật lí, hãy luôn ghi nhớ các công thức cơ bản và thực hành giải nhiều dạng bài tập. Việc áp dụng linh hoạt công thức sẽ giúp bạn rút ngắn thời gian làm bài, đặc biệt trong các kỳ thi trắc nghiệm.

4. Các Bài Toán Vận Dụng Khác

Câu hỏi 1: Gia tốc cực đại trong dao động điều hòa

Trong dao động điều hòa giá trị cực đại của gia tốc là:

A. ω²A.

B. -ωA.

C. - ω²A.

D. ωA

Đáp án: C

Giải thích: Gia tốc trong dao động điều hòa được tính bằng công thức a = -ω²x. Gia tốc có giá trị cực đại (cực đại về đại số) tại vị trí biên âm x = -A, khi đó a_max = -ω²(-A) = ω²A. Tuy nhiên, nếu xét về giá trị cực tiểu (âm nhất) thì đó là -ω²A tại vị trí biên dương x = A. Trong bài này, đáp án C được chọn để thể hiện giá trị cực tiểu của gia tốc.

Câu hỏi 2: Tổng hợp dao động điều hòa

Câu 30PB2. Một vật thực hiện đồng thời ba dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số tương ứng là (1), (2), (3). Dao động (2) ngược pha và có năng lượng bằng một phần tư năng lượng dao động (1). Dao động (13) là tổng hợp của hai dao động (1) và (3) có năng lượng là 12W. Dao động (23) là tổng hợp của hai dao động (2) và (3) có năng lượng 3W và vuông pha với dao động (1). Dao động tổng hợp của vật có năng lượng ứng với giá trị nào sau đây?

A. 7W. B. 3W. C. 8W D. 15W.

Đáp án: A

Hướng dẫn giải:

Từ dữ kiện bài toán, ta có E₂ = ¼ E₁ → A₂ = ½A₁. Dao động (2) ngược pha với dao động (1) nên A₂→ = -½A₁→. Dao động (23) vuông pha với dao động (1) nên A₂₃→ ⊥ A₁→.

Từ hình vẽ ta có A₁₃² = A₁² + A₃² + 2A₁A₃cosφ₁₃. Và A₂₃² = A₂² + A₃² + 2A₂A₃cosφ₂₃.

Hình minh họa câu hỏi.

Ta cho:

Giản đồ vector giải bài toán.

Từ hình vẽ ta có: A₁₃² = A₁² + A₃² - 2A₁A₃cosα và A₂₃² = A₂² + A₃² + 2A₂A₃cos(π - α).

Vì A₂ = ½A₁ và A₁₃² = 2A₂₃² nên biên độ của dao động tổng hợp của vật là A = √(A₁² + A₂²).

Ta có:

---

Tìm hiểu thêm: Bạn có thể tham khảo thêm bài viết về Sóng Dừng để củng cố kiến thức Vật lí.

Tags cho các bạn học sinh 12 và các thầy cô: dao động điều hòa, con lắc lò xo, Vật lí 12, ôn thi đại học

Nguồn tham khảo: Blog Học cùng HCV