Lý thuyết trọng tâm vật lí 11 cánh diều bài 2: Một số dao động điều hòa thường gặp

I. CON LẮC ĐƠN

1. Cấu tạo của con lắc đơn

• Con lắc đơn gồm một vật nhỏ, khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây mảnh hoặc một thanh nhẹ không giãn có chiều dài l. 
• Nếu con lắc chỉ chịu tác dụng của trọng lực, khi vật ở vị trí cân bằng, dây treo có phương thẳng đứng. Con lắc đơn sẽ thực hiện dao động điều hòa sau 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:

$T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}$

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/s$^{2}$.
• 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

• Con lắc lò xo là một hệ dao động gồm vật nhỏ khối lượng m gắn vào một đầu một lò xo có độ cứng k, khối lượng không đáng kể, đầu kia của lò xo được giữ cố định.
• Vị trí cân bằng là vị trí hợp lực tác dụng lên vật bằng 0.

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:

$T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}$

Trong đó:

• k là độ cứng của lò xo, đơn vị đo là 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.

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.