Một con lắc lò xo dao động điều hòa gồm lò xo có độ cứng k và vật có khối lượng \(m\). Khi \(m = {m_1}\) thì tần số dao động của con lắc là \({f_1}\), khi \(m = {m_2}\) thì tần số dao động của con lắc là \({f_2}\). Khi \(m = {m_1} - {m_2}\) thì tần số dao động của con lắc là:
Trả lời bởi giáo viên
Ta có:
\(f = \dfrac{1}{{2\pi }}\sqrt {\dfrac{k}{m}} \)
\( \to {f^2} \sim \dfrac{1}{m}\)
=> Khi treo vật \(m = {m_1} - {m_2}\) vào lò xo thì tần số dao động là: \(\dfrac{1}{{{f^2}}} = \dfrac{1}{{f_1^2}} - \dfrac{1}{{f_2^2}}\)
Cách khác:
Ta có:
+ \({f_1} = \dfrac{1}{{2\pi }}\sqrt {\dfrac{k}{{{m_1}}}} \to {m_1} = \dfrac{k}{{4{\pi ^2}f_1^2}}\)
+ \({f_2} = \dfrac{1}{{2\pi }}\sqrt {\dfrac{k}{{{m_2}}}} \to {m_2} = \dfrac{k}{{4{\pi ^2}f_2^2}}\)
+ \(f = \dfrac{1}{{2\pi }}\sqrt {\dfrac{k}{{{m_1} - {m_2}}}} \)
\(\begin{array}{l}{f^2} = \dfrac{1}{{4{\pi ^2}}}\dfrac{k}{{\dfrac{k}{{4{\pi ^2}f_1^2}} - \dfrac{k}{{4{\pi ^2}f_2^2}}}} = \dfrac{1}{{\dfrac{1}{{f_1^2}} - \dfrac{1}{{f_2^2}}}}\\ \to \dfrac{1}{{{f^2}}} = \dfrac{1}{{f_1^2}} - \dfrac{1}{{f_2^2}}\end{array}\)