III. Giải pháp
c) Khảo sát chu kì con lắc lò xo
* Mục đích: Khảo sát chu kì con lắc lò xo phụ thuộc các yếu tố nào và phụ thuộc như
thế nào vào các yếu tố đó.
* Phương án: Ta có 2 phương án có thể khảo sát chu kì con lắc lò xo. Phương án thứ
nhất, sử dụng mô hình bằng cách thay đổi lần lượt các thông số trên mô hình (điều kiện ban đầu, khối lượng con lắc và độ cứng của lò xo), chạy mô hình, xác định chu kì trên
26 mỗi mô hình, từ đó xác định được chu kì con lắc phụ thuộc những yếu tố nào và phụ thuộc như thế nào vào yếu tố đó.
Chu kì của con lắc tăng gấp đôi khi khối lượng tăng gấp 4
Chu kì của con lắc giảm một nửa khi độ cứng của lò xo tăng gấp 4
Chu kì của con lắc không đổi khi thay đổi điều kiện ban đầu
Cách thứ hai để khảo sát chu kì của con lắc đơn là kết hợp với phương pháp giải tích tức là kết hợp với phương trình động lực học của con lắc. Từ mô hình và thí nghiệm ta thấy con lắc lò xo dao động điều hòa với phương trình x = Acos(ωt + φ)
Phương trình động lực học của con lắc lò xo: ''x k x 0
m
Thế nghiệm vào phương trình trên ta có k ; T 2 m
m k
27 Kiểm nghiệm công thức tính chu kì con lắc lo xo bằng cách thay đổi các thông số trên mô hình hoặc các thông số thực nghiệm ta đề thu được kết quả chu kì của con lắc không phụ thuộc vào cách kích thích dao động ban đầu, chu kì tỉ lệ với m và tỉ lệ nghịch với k .
* Kết luận: T 2 m
k
3.3.2 Khảo sát dao động con lắc đơn