Đang chuẩn bị liên kết để tải về tài liệu:
Sáng kiến kinh nghiệm " NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NĂNG LƯỢNG "

PP năng lượng dùng: xác lập một sự tương ứng giữa năng lượng của hệ dao động với năng lượng của một con lắc đơn giản nhất gồm một vật năng khối lượng m treo trên một lò xo có độ cứng k. Nếu biểu thức cơ năng ở li độ x của hệ đưa về dạng E= x=Asin | NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NĂNG LƯỢNG PP năng lượng dùng xác lập một sự tương ứng giữa năng lượng của hệ dao động với năng lượng của một con lắc đơn giản nhất gồm một vật năng khối lượng m treo trên một lò xo có độ cứng k. Nếu biểu thức cơ năng ở li độ x . 2 của hệ đưa về dạng E mhđ khđ thì hệ sẽ dao động điều hoà x Asin pt p với tần số góc w mhđ Đe minh hoạ cho PPNL ta hãy dùng nó dể tìm chu kì của con lắc đơn gồm một vật nặng m treo trên sợi dây mảnh dài l. Để có tham số x ta chọn độ dịch chuyển của vật nặng theo cung tròn tính từ vị trí cân bằng. Động năng của con lắc là mx 2 2 tức khối lượng hiệu dụng đúng bằng khối lượng của vật nặng. Đối với những độ lệch nhỏ của con lắc x l thế năng của hệ là Et mgh mgl 1- cosa 2mglsin2a mgla mg 1 trong đó a x y là góc lệch của con lắc. Do đó độ cứng hiệu dụng bây giờ là mg và tần số góc của dao động là . d 7 mhđ Nỉ Sau đây là một số ví dụ minh ho ạ cụ thể. Bài toán 1. Một thanh dài l 40cm được uốn thành nửa vòng tròn nhờ các nan hoa có khối lượng không đáng kể . Người ta gắn vào nửa vòng tròn này một trục quay nằm ngang đi qua tâm vòng tròn. Hãy tìm tần số góc của những dao động bé của nửa vòng tròn xung quanh vị trí cân bằng nếu trục quay vuông góc với mặt phẳng đó. Lấy g 9 8 m s2. Giải Để có tham số x xác định vị trí của hệ ta chọn độ dịch chuyển của các điểm trên thanh ra khỏi vị trí cân bằng. Khi đó động năng của hệ bằng mx 2 2 với khối lượng hiệu dụng đúng bằng khối lượng của thanh. Để tính thế năng ta coi rằng ta đã dịch chuyển một mẩu của thanh có chiều dài x và khối lượng mx l từ đầu này đến đầu kia của thanh như minh hoạ trong hình vẽ . Khi đó tâm của đầu mẫu đã dịch chuyển một đoạn x tức là độ biến thên thế năng của thanh bằng Et mxgx 2mgx- 2 ta quy ước thế năng ở VTCB 0 . Điều này có nghĩa là độ cứng hiệu dụng của hệ là khd 2mg l. Do đó tần số góc của dao động là w 1- J-2 7 rad s V mhđ V l Bài toán 2. Một ống chữ U có thiết diện S 10cm2 chứa 400g nước. Tìm tần số góc của dao động theo phương thẳng đứng