a. Khi hai lò xo được mắc nối tiếp: Ta biết rằng chu kỳ T của dao động phụ thuộc vào độ cứng của lò xo và khối lượng treo vào.
Gọi k1 là độ cứng của lò xo khi một vật có khối lượng m treo vào, và k2 là độ cứng của lò xo khi một vật có khối lượng m treo vào.
Theo luật Hooke, độ cứng của lò xo có thể tính bằng công thức: F = kx, trong đó F là lực, k là độ cứng và x là độ biến dạng.
Áp dụng công thức trên cho hai trường hợp:
Khi m treo vào lò xo có độ cứng k1: F1 = k1 * x
Khi m treo vào lò xo có độ cứng k2: F2 = k2 * x
Ta biết rằng chu kỳ dao động T tỉ lệ nghịch với căn bậc hai của độ cứng: T1/T2 = √(k2/k1)
Với T1 = 0.4s (chu kỳ dao động khi độ cứng là k1) và T2 = ? (chu kỳ dao động khi độ cứng là k2), ta có:
√(k2/k1) = T1/T2 √(60/30) = 0.4/T2
T2 = 0.4 * √(30/60) T2 ≈ 0.4 * 0.707 T2 ≈ 0.2828 (s)
Vậy, chu kỳ dao động của m khi mắc vào hệ lò xo khi hai lò xo được mắc nối tiếp là khoảng 0.2828 giây.
b. Khi hai lò xo được mắc song song: Trong trường hợp này, độ cứng của hệ lò xo sẽ là tổng độ cứng của hai lò xo riêng biệt.
Gọi kt là độ cứng tổng của hệ lò xo, và k1, k2 lần lượt là độ cứng của hai lò xo riêng biệt.
Theo công thức tính độ cứng của hai lò xo được mắc song song: kt = k1 + k2
Áp dụng công thức cho trường hợp này:
√(kt/k1) = T1/T √(kt/k2) = T2/T
Theo đề bài, khi độ cứng là k1, chu kỳ dao động là T1 = 0.4s. Khi độ cứng là k2, chu kỳ dao động là T2 = 0.3s.
Thay các giá trị vào, ta có:
√(kt/k1) = 0.4/T √(kt/k2) = 0.3/T
Từ đó, ta có hệ phương trình: √(kt/k1) = 0.4/0.3 √(kt/k2) = 0.3/0.3
Giải hệ phương trình này, ta tìm được giá trị của kt:
√(kt/k1) = 4/3 √(kt/k2) = 1
Từ đó, ta suy ra: kt/k1 = (4/3)^2 kt/k2 = 1^2
kt = k1 * (4/3)^2 kt = k2
Vậy, độ cứng tổng của hệ lò xo là kt = k1 * (4/3)^2 = k2.
Do đó, chu kỳ dao động của m khi mắc vào hệ lò xo khi hai lò xo được mắc song song sẽ không thay đổi và vẫn là T = 0.3s.
-Trang NHung-
-Mình xin 5sao và hay nhất ạ, chúc bạn học tốt-
Vật lý học là môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực. Vật lý học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ. Hãy khám phá và hiểu rõ những quy luật tự nhiên xung quanh chúng ta!
Lớp 11 - Năm thứ hai ở cấp trung học phổ thông, gần đến năm cuối cấp nên học tập là nhiệm vụ quan trọng nhất. Nghe nhiều đến định hướng tương lai và học đại học có thể gây hoang mang, nhưng hãy tự tin và tìm dần điều mà mình muốn là trong tương lai!
Copyright © 2024 Giai BT SGK