Con lắc lò xo, nếu tăng khối lượng và không thay đổi biên độ thì:

Câu hỏi
Trong dao động điều hoà của con lắc lò xo, nếu tăng khối lượng và không thay đổi biên độ thì:
A. Thế năng tăng
B. Động năng tăng
C. Cơ năng toàn phần không đổi
D. Lực đàn hồi tăng
 
- Dễ thấy lực đàn hồi $F_{đh}=k.|l-l_0|$ chỉ phụ thuộc "độ cứng lò xo' và"độ biến dạng của lò xo" nên ta loại phương án D.
- Thế năng $W_t=\dfrac{1}{2}kx^2$ và dễ thấy cũng không phụ thuộc vào khối lượng m, ta loại A.
- Cơ năng $W=\dfrac{1}{2}kA^2$ thì cũng ko phụ thuộc vào khối lượng m nên không đổi. Phương án C đúng.

Theo đó, phương án B. Động năng tăng là sai, tức là động năng không phụ thuộc vào khối lượng m. Tuy nhiên ta đã biết là $W_{đ}=\dfrac{1}{2}mv^2$ mà sao lại không phụ thuộc vào m. Đây có lẽ là điều làm em thắc mắc nên giải thích như sau: $$W_đ=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{2}m.\omega^2. A^2\cos^2(\omega t+\varphi)=\dfrac{1}{2}kA^2\cos^2(\omega t+\varphi)$$ và theo đó thì động năng con lắc lò xo không phụ thuộc vào khối lượng m.

Một cách lập luận khác là: khi cơ năng không đổi, thế năng không đổi thì đương nhiên động năng cũng không đổi.
 
Độ cứng $k= m\omega^2$ vậy nếu thay đổi m thì tại sao k không đổi ạ?
 
Mỗi lò xo có một độ cứng riêng, là đặc trung của nó, phụ thuộc vào vật liệu, đường kính, bước xoắn, chiều dài.

Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo thì tần số góc $\omega=\sqrt{\dfrac{k}{m}}$, ta nói tần số góc phụ thuộc vào k và m; $\omega$ là cái có sau.

Cũng giống như không thể nói là "cha giống con" mà phải nói "con giống cha" vì nó ý nghĩa cái có trước, cái có sau.
 

Các chủ đề tương tự

Thống kê diễn đàn

Chủ đề
11,777
Bài viết
51,443
Thành viên
31,183
Thành viên mới nhất
hoangphuochung
Top