Một số dao động điều hòa thường gặp SVIP

I. Con lắc đơn

1. Cấu tạo của con lắc đơn

Hình 1. Con lắc đơn

Con lắc đơn gồm một vật nhỏ, khối lượng $m$, treo ở đầu một sợi dây hoặc một thanh nhẹ không giãn có chiều dài $l$. Khi vật ở vị trí cân bằng O, dây treo có phương thẳng đứng. Con lắc đơn ở Hình 1 sẽ thực hiện dao động điều hòa khi quả cầu được kéo lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn nhỏ rồi buông tay.

2. Chu kì của con lắc đơn

Chu kì dao động của con lắc đơn không phụ thuộc vào biên độ dao động mà chỉ phụ thuộc vào chiều dài dây treo và gia tốc rơi tự do tại nơi treo con lắc:

\(T=2\pi\sqrt{\dfrac{l}{g}}\)

Trong đó: $l$ là chiều dài dây treo, đơn vị đo là m.

                $g$ là gia tốc rơi tự do tại nơi treo con lắc, đơn vị đo là m/s².

                $T$ là chu kì dao động của con lắc, đơn vị đo là s.

II. Con lắc lò xo

1. Cấu tạo của con lắc lò xo

Hình 2. Con lắc lò xo

Con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo có một đầu gắn cố định.

Khi vật đứng yên, lò xo dãn ra một đoạn. Tại đó, lực đàn hồi của lò xo cân bằng với trọng lực tác dụng lên vật. Vị trí đó của vật gọi là vị trí cân bằng. Nâng vật khỏi vị trí cân bằng theo phương thẳng đứng một đoạn rồi buông tay, vật sẽ dao động xung quanh vị trí cân bằng.

2. Chu kì của con lắc lò xo

Dao động của con lắc lò xo là dao động điều hòa với chu kì được xác định bằng:

\(T=2\pi\sqrt{\dfrac{m}{k}}\)

Trong đó: $k$ là độ cứng của lò xo, đơn vị N/m.

                $m$ là khối lượng của vật gắn với lò xo, đơn vị đo là kg.

                $T$ là chu kì dao động của con lắc, đơn vị đo là s.

Nhận xét: Chu kì dao động của cả con lắc lò xo và con lắc đơn đều không phụ thuộc vào biên độ dao động mà chỉ phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạo của con lắc.

1. Con lắc lò xo là một hệ dao động điều hòa với chu kì:

\(T=2\pi\sqrt{\dfrac{m}{k}}\)

Trong đó: $m$ là khối lượng của vật, có đơn vị là kg

                $k$ là độ cứng của lò xo, có đơn vị là N/m

2. Khi dao động với biên độ nhỏ, con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì:

\(T=2\pi\sqrt{\dfrac{l}{g}}\)

Trong đó: $l$ là chiều dài dây treo, có đơn vị là m

                $g$ là gia tốc rơi tự do tại nơi treo con lắc, có đơn vị là m/s²