gui thay Thang va Bach Kim

Theo tôi cả hai cách giải cảu thầy Thắng và thầy Khiêm không hợp lí Đó là : 1 – Lực ma sát trượt xuất hiện khi vật trượt => tức là khi vật đang có vận tốc Và chiều của lực ma sát trượt l[r]

TRAO ĐỔI CÙNG THẦY THẮNG VÀ THÀY KHIÊM BẠN KIM Một lắc lò xo gồm vật nặng có khối lượng 100g, lò xo có độ cứng 40N/m, dao động tắt dần với biên độ ban đầu A = 10cm, hệ số ma sát là 0,1 Tính vận tốc lắc lò xo vật nặng có gia tốc đổi chiều lần thứ Biết vật bắt đầu xuất phát từ vị trí biên Theo tôi hai cách giải cảu thầy Thắng và thầy Khiêm không hợp lí Đó là : – Lực ma sát trượt xuất vật trượt => tức là vật có vận tốc Và chiều lực ma sát trượt luôn ngược chiều chuyển động tức là ngược chiều vận tốc vật – Lực đàn hồi với lắc lò xo nằm ngang Có đặc điểm là luôn hướng vị trí cân O TỰ NHIÊN lò xo – Định nghĩa vị trí cân dao động là : vị trí có Hợp lực điểm đó không – Theo định luật II Newwton : : Fhl = Fđh + Fms = ma – Theo định luật bảo toàn lượng 1 2 kA = kx + mv + μ mgs 2 X X1 v O1 F ms O Fms Fdh N Biên âm – Như : vị trí cân thứ O1 vật theo ngược chiều dương trục OX là từ Biên dương đến O1 => lực đàn hồi và lực ma sát luôn ngược chiều nhau, nên tới O1 Fđh = Fms => kx = mg > x0 = mg /k => O1 là vị trí cân chiều chuyển động ngược chiều dương OX1 μ mg =0 ,25 cm Với O1O = x01 = k -Biểu thức gia tốc a1 viết cho hệ tọa độ O1X1 là a = - 2x1 = - 2 ( x01 – x ) (1) Khi vật đến vị trí O ( vị trí cân cũ ) tức là hệ tọa độ O1X1 vật có k μ mg =μg>0 ( ) x = v=> x1 = - x01 => a = - 2x01 = m k Xét các vị trí bất kì từ O1 đến biên âm * Xét từ O1 đến O thì lực ma sát có độ lớn không đổi , còn lực đàn hồi giảm dần tới không * Tại vị trí O ( cũ ) : lực đàn hồi Fdh = và lực ma sát Fms = mg > so với O1 và chiều dương O1X1 Gia tốc vật a1 = ( Fdh + Fms ) / m = g > (2) phù hợp với công thức (1) và kết (2) * Tại vị trí N có xN = ON < => vật chuyển động biên âm Lực đàn hồi FN có chiều hướng vị trí cân O1 Hay O  Lực ma sát FmsN có hướng vị trí cân O1 hay O  Từ O đến biên âm thì lực đàn hồi và lực ma sát luôn cùng hướng và luôn hướng vị trí  cân O1 Như nửa chu kì dao động có lần gia tốc đổi chiều vị trí cân và  có vị trí cân – Quá trình lặp lại vật từ biên âm biên dương theo chiều dương Qua trình lặp lại trên với vị trí cân O2 – Trong chu kì có hai lần gia tốc đổi chiều O1 và O2 – Áp dụng đề cho là gia tốc đổi chiều lần thứ tức là chu kì thứ và thực 7/4 chu kì A1 Vận tốc cực đại vị trí cân O2 thời điểm 7/4 chu kì là vmax = A7 – Tìm biên độ dao động tắt dần A7 = A0 – 7.A μ mg A7 =0 ,25 cm là độ giảm biên độ sau 1/4 chu kì Gọi A = k O1 O2  A7 = 8,25 cm => Vmâx = 1,65 m/s  Có thể kiểm tra công thức và kết này định luật bảo toàn lượng cho lần thứ 1  kA 26 = kx 20+ mv + μ mg( A6 − x ) => A6 = 8,5 cm và x0 = 0,25 cm => v = 1,65 m/s 2 Theo tôi và mong nhận trao đổi Lời giải thầy Khiêm Phải áp dụng định luật bảo toàn lượng không phải là định lí động vì còn lực đàn hồi và có hai vị trí cân O1 và O2 không phải O 9,5cm 10cm 9,5cm 9cm 8,5cm 8,5cm Độ giảm biên độ sau nửa chu kỳ μ mg 0,1 0,1 10 A − A 1= = =5 10−3 m=0,5 cm k 40 Gia tốc đổi chiều nó qua vị trí cân Áp dụng định lý biến thiên cho vị trí A=8,5cm (cơ 9cm Lần kA ) và O (cơ động mv ) ta có 1 1 k A − mv 2= A ms=μ mg A ↔ 40 , 0852 − 0,1 v 2=0,1 0,1 10 , 085 2 2 ↔ v=1 , 649 m/s Lời giải thầy Thắng : hiểu sai vị trí cân chuyển động không đổi chiều , chiều lực đàn hồi và chiều lực ma sát .Giải:Giả sử ban đầu vật M, bắt đầu  chuyển động theo chiều dương M     Biên độ ban đầu:A = OM = 10 cm M O1 O O2 N Dao động vật là dao động tắt dần Độ giảm biên độ sau lần qua VTCB: 2 k ( A0 − A ' ) = AFms = mg (A0 + A’) -> A = A0 – A’= 2mg /k = 0,005m = 0,5cm Vị trí vật thời điểm Fđh = Fms > O1O = O2O -> kx = mg > x0 = mg /k -> x0 = 0,1 0,1.10 /40 = 0,0025m = 0,25 cm Hợp lực tác dụng lên vật: Fhl = Fđh + Fms đổi chiều qua O1; O và O2 Do đó gia tốc vật đổi chiều vật qua các vị trí trên Lần thứ tư gia tốc vật đổi chiều là vật quay trở lại O2 lần thứ hai Khi đó vật đã quãng đường S = MO + ON + NO2 = A0 + (A0 - A) + (A0 - A – x0) = 10 + 9,5 + = 28,5 cm kA 20 kx 20 k ( A20 − x 20 ) mv mv = + + mgS. -> = - mgS 2 2 > 0,05v2 = 20( 102 – 0,52).10-4 – 0,1.0,1.10 28,5.10-2 = 1710.10-4 -> v = 1,84932 m/s > v = 1,85m/s