Diễn Đàn Vật Lý | Thư Viện Vật Lý

VẬT LÝ PHỔ THÔNG => VẬT LÝ 12 => Tác giả chủ đề:: AmiAiko trong 09:00:11 PM Ngày 13 Tháng Tư, 2013

Đọc bản đầy đủ ở đây: http://thuvienvatly.com/forums/index.php?topic=15314



Tiêu đề: Bài toán về con lắc lò xo, giao thoa ánh sáng cần giải đáp!
Gửi bởi: AmiAiko trong 09:00:11 PM Ngày 13 Tháng Tư, 2013
1/ Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ, độ cứng 50 N/m, một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ khối lượng [tex]m_{1}=100g[/tex]
. Ban đầu giữ vật m1 tại vị trí lò xo bị nén 10cm, đặt một vật nhỏ khác khối lượng [tex]m_{2}=400g[/tex] sát vật [tex]m_{1}[/tex] rồi thả nhẹ cho hai vật bắt đầu chuyển động dọc theo phương của trục lò xo. Hệ số ma sát trượt giữa các vật với mặt phẳng ngang [tex]\mu =0,05[/tex]. Lấy [tex]g=10m/s^2[/tex]. Thời gian từ khi thả đến khi vật [tex] m_{2} [/tex] dừng lại là?

2/ Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, màn quan sát E cách mặt phẳng chứa hai khe [tex]S_{1}S_2[/tex] một khoảng D=1,2m. Đặt giữa màn và mặt phẳng hai khe một thấu kính hội tụ, người ta tìm được hai vị trí của thấu kính cách nhau 72cm cho ảnh rõ nét của hai khe trên màn, ở vị trí ảnh lớn hơn thì khoảng cách giữa hai khe ảnh [tex]S_1'S_2'[/tex]=4mm. Bỏ thấu kính đi, rồi chiếu sáng hai khe bằng nguồn điểm S phát bức xạ đơn sắc [tex]\lambda =750nm[/tex] thì khoảng vân thu được trên màn là?

Thầy và các bạn giải chi tiết giúp em, dạng toán này em không biết gì cả TT__TT. Em cảm ơn!


Tiêu đề: Trả lời: Bài toán về con lắc lò xo, giao thoa ánh sáng cần giải đáp!
Gửi bởi: cuongthich trong 10:18:37 PM Ngày 13 Tháng Tư, 2013
HD
khi dịch chuyển thấu kính co 2 vị trí cho ảnh rõ nét trên màn cách nhau khoảng l=0,72m thì tiêu cự của thấu kính
[tex]f=\frac{D^{2}-l^{2}}{4D}[/tex]= 0.192m
mà [tex]f=\frac{d.d'}{d+d'}[/tex] với d'=D-d thay vào e tinh được d= 0,24m
độ phóng đại của ảnh [tex]k=\frac{f}{f+d}=\frac{s_{1}'s_{2}'}{s_{1}s_{2}}=\frac{4}{a}\rightarrow a=1mm[/tex]
thay số vào em sẽ được khoảng vân
chúc em thành công


 


Tiêu đề: Trả lời: Bài toán về con lắc lò xo, giao thoa ánh sáng cần giải đáp!
Gửi bởi: AmiAiko trong 11:29:16 PM Ngày 13 Tháng Tư, 2013
Em cảm ơn thầy... nhưng mà cái công thức đầu tiên ở đâu vậy ạ? :( em quên hết kiến thức 11 rồi TT__TT


Tiêu đề: Trả lời: Bài toán về con lắc lò xo, giao thoa ánh sáng cần giải đáp!
Gửi bởi: Trần Anh Tuấn trong 12:41:00 AM Ngày 14 Tháng Tư, 2013
Em cảm ơn thầy... nhưng mà cái công thức đầu tiên ở đâu vậy ạ? :( em quên hết kiến thức 11 rồi TT__TT

Đây là phương pháp đo tiêu cự của thấu kính hội tụ - Phương Pháp Bessel

~O) Đặt vấn đề : Vật sáng AB và màn đặt song song và cách nhau đoạn L , khi dịch chuyển thấu kính hội tụ giữa vật và màn thì thấy có hai vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn , hai vị trí này cách nhau một khoảng l . Xác định tiêu cự của thấu kính

~O) Phương án 1 : 

Vật thật qua thấu kính cho ảnh thật [tex]\frac{1}{f}=\frac{1}{d_{1}}+\frac{1}{d_{1}'}=\frac{1}{d_{2}}+\frac{1}{d_{2}'}[/tex] (1)

[tex]d_{1}+d_{1}'=d_{2}+d_{2}'=L=const[/tex] (2)

Từ (1) và (2) ta có : [tex]d_{1}=d_{2}';d_{2}=d_{1}'[/tex] (Nguyên lý thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng)

Mặt khác [tex]d_{2}-d_{1}=l[/tex]

[tex]\Rightarrow d_{1}'-d_{1}=l[/tex] (3)

Từ (2) và (3) ta có được [tex]d_{1}=\frac{L-l}{2};d_{1}'=\frac{L+l}{2}[/tex]

Áp dụng công thức xác định vị trí ta có [tex]f=\frac{d_{1}d_{1}'}{d_{1}+d_{1}}=\frac{L^{2}-l^{2}}{4L}[/tex]

~O) Phương án 2 :

[tex]d+d'=L[/tex]

[tex]d'=\frac{df}{d-f}[/tex]

Có ngay phương trình bậc hai theo d [tex]d^{2}-Ld+Lf=0[/tex] (*)

[tex]\Delta =L^{2}-4Lf[/tex]

Do có hai vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn nên  (*) có hai nghiệm phân biệt

[tex]d_{1}=\frac{L-\sqrt{\Delta }}{2}[/tex]

[tex]d_{2}=\frac{L+\sqrt{\Delta }}{2}[/tex]

Mà [tex]d_{2}-d_{1}=l[/tex]

[tex]\Rightarrow f=\frac{L^{2}-l^{2}}{4L}[/tex]















Tiêu đề: Trả lời: Bài toán về con lắc lò xo, giao thoa ánh sáng cần giải đáp!
Gửi bởi: AmiAiko trong 12:51:48 AM Ngày 14 Tháng Tư, 2013
@Tuấn: Chị cảm ơn em nhé ^^

Còn câu 1, ai giúp em xử lý nốt với ạ TT__TT


Tiêu đề: Trả lời: Bài toán về con lắc lò xo, giao thoa ánh sáng cần giải đáp!
Gửi bởi: quangtrunghd1987 trong 09:16:34 AM Ngày 14 Tháng Tư, 2013
mình có thể hướng dẫn bạn tự làm như sau: hai vật bắt đầu tách rời nhau ỏ vị trí cân bằng tức thời Xo=k' .(m1+m2)/k (với k' là hệ số ma sát )
sau khi tách rời ở VTCB tức thời m2 có tốc độ cực đại Vmax= W(Ao-Xo) chuyển động chậm dần đều với độ lớn gia tốc là a =k'.g :áp dụng công thức độc lập thời gian trong chuyển động biến đổi đều (Vmax)2=2a.S=2k'.g.S suy ra S= ? rồi thay S vào phương trình S=Vmax.t -a.t2/2 suy ra t= ?  (chú ý Vmax2 ;t2 có nghĩa là Vmax binh phương và t bình phương)
vậy thời gian từ lúc m2 bắt đầu chuyển động đến lúc dừng lại là: t' =t+T/4


Tiêu đề: Trả lời: Bài toán về con lắc lò xo, giao thoa ánh sáng cần giải đáp!
Gửi bởi: ngochocly trong 10:31:10 AM Ngày 14 Tháng Tư, 2013
mình có thể hướng dẫn bạn tự làm như sau: hai vật bắt đầu tách rời nhau ỏ vị trí cân bằng tức thời Xo=k' .(m1+m2)/k (với k' là hệ số ma sát )
sau khi tách rời ở VTCB tức thời m2 có tốc độ cực đại Vmax= W(Ao-Xo) chuyển động chậm dần đều với độ lớn gia tốc là a =k'.g :áp dụng công thức độc lập thời gian trong chuyển động biến đổi đều (Vmax)2=2a.S=2k'.g.S suy ra S= ? rồi thay S vào phương trình S=Vmax.t -a.t2/2 suy ra t= ?  (chú ý Vmax2 ;t2 có nghĩa là Vmax binh phương và t bình phương)
vậy thời gian từ lúc m2 bắt đầu chuyển động đến lúc dừng lại là: t' =t+T/4
Bạn ơi!
Vật có vận tốc lớn nhất khi Fđh=Fms<=> kX0=k'mg=> X0=k'mg/k
Vật dao động tắt dần nên Vmax [tex]\neq[/tex]W(Ao-Xo)
Tìm Vmax ta dùng cthuc (độ giảm năng lượng = công của lực msat):
[tex]\frac{1}{2}kA^{2}-(\frac{1}{2}mv_{max}^{2}+\frac{1}{2}kx_{0}^{2})=k'mg(A-x_{0})[/tex]
=> S =>t2 (t/gian vật đi từ vị trí Vmax đến lúc dừng lại)
t=t2+t1 (t1 là thời gian từ lúc thả vật đến lúc Vmax (tại vtcb mới))
t1[tex]\neq[/tex]T/4 vì T/4 là thời gian vật đi từ biên về vtcb cũ
t1 bạn tự tính!


Tiêu đề: Trả lời: Bài toán về con lắc lò xo, giao thoa ánh sáng cần giải đáp!
Gửi bởi: ngochocly trong 11:45:17 AM Ngày 14 Tháng Tư, 2013

Bạn ơi!
Vật có vận tốc lớn nhất khi Fđh=Fms<=> kX0=k'mg=> X0=k'mg/k
Vật dao động tắt dần nên Vmax [tex]\neq[/tex]W(Ao-Xo)
Tìm Vmax ta dùng cthuc (độ giảm năng lượng = công của lực msat):
[tex]\frac{1}{2}kA^{2}-(\frac{1}{2}mv_{max}^{2}+\frac{1}{2}kx_{0}^{2})=k'mg(A-x_{0})[/tex]
=> S =>t2 (t/gian vật đi từ vị trí Vmax đến lúc dừng lại)
t=t2+t1 (t1 là thời gian từ lúc thả vật đến lúc Vmax (tại vtcb mới))
t1[tex]\neq[/tex]T/4 vì T/4 là thời gian vật đi từ biên về vtcb cũ
t1 bạn tự tính!
Ah, mình nhầm: t1=T/4 (vì biên độ mới). Sorry!


Tiêu đề: Trả lời: Bài toán về con lắc lò xo, giao thoa ánh sáng cần giải đáp!
Gửi bởi: quangtrunghd1987 trong 03:19:51 AM Ngày 16 Tháng Tư, 2013

Bạn ơi!
Vật có vận tốc lớn nhất khi Fđh=Fms<=> kX0=k'mg=> X0=k'mg/k
Vật dao động tắt dần nên Vmax [tex]\neq[/tex]W(Ao-Xo)
Tìm Vmax ta dùng cthuc (độ giảm năng lượng = công của lực msat):
[tex]\frac{1}{2}kA^{2}-(\frac{1}{2}mv_{max}^{2}+\frac{1}{2}kx_{0}^{2})=k'mg(A-x_{0})[/tex]
=> S =>t2 (t/gian vật đi từ vị trí Vmax đến lúc dừng lại)
t=t2+t1 (t1 là thời gian từ lúc thả vật đến lúc Vmax (tại vtcb mới))
t1[tex]\neq[/tex]T/4 vì T/4 là thời gian vật đi từ biên về vtcb cũ
t1 bạn tự tính!
Ah, mình nhầm: t1=T/4 (vì biên độ mới). Sorry!
bạn xem lại đi nhé :tốc độ cưc đai trong quá trinh vật dao động tắt dần là : Vmax=w(Ao -Xo) (Xo=k'mg/k là vị trí lực ma sát cân bằng lực đàn hồi )đây là công thức tính nhanh nhất mình đúc rút ra từ công thức về định lí biến thiên cơ năng bằng công của lực ma sát .bạn có thể xem lai đề thi đại học năm 2010 và áp dụng xem cách nào nhanh hơn nhé


Tiêu đề: Trả lời: Bài toán về con lắc lò xo, giao thoa ánh sáng cần giải đáp!
Gửi bởi: ngochocly trong 09:43:39 AM Ngày 16 Tháng Tư, 2013
Trích dẫn
bạn xem lại đi nhé :tốc độ cưc đai trong quá trinh vật dao động tắt dần là : Vmax=w(Ao -Xo) (Xo=k'mg/k là vị trí lực ma sát cân bằng lực đàn hồi )đây là công thức tính nhanh nhất mình đúc rút ra từ công thức về định lí biến thiên cơ năng bằng công của lực ma sát .bạn có thể xem lai đề thi đại học năm 2010 và áp dụng xem cách nào nhanh hơn nhé
Vậy bạn chứng minh giúp mình được không!
Đây là công thức định lý biến thiên cơ năng, tính Vmax đâu ra được như thế nhỉ:
[tex]\frac{1}{2}kA^{2}-(\frac{1}{2}mv_{max}^{2}+\frac{1}{2}kx_{0}^{2})=k'mg(A-x_{0})[/tex]
Cám ơn nhé!


Tiêu đề: Trả lời: Bài toán về con lắc lò xo, giao thoa ánh sáng cần giải đáp!
Gửi bởi: quangtrunghd1987 trong 10:56:03 AM Ngày 16 Tháng Tư, 2013
Trích dẫn
bạn xem lại đi nhé :tốc độ cưc đai trong quá trinh vật dao động tắt dần là : Vmax=w(Ao -Xo) (Xo=k'mg/k là vị trí lực ma sát cân bằng lực đàn hồi )đây là công thức tính nhanh nhất mình đúc rút ra từ công thức về định lí biến thiên cơ năng bằng công của lực ma sát .bạn có thể xem lai đề thi đại học năm 2010 và áp dụng xem cách nào nhanh hơn nhé
Vậy bạn chứng minh giúp mình được không!
Đây là công thức định lý biến thiên cơ năng, tính Vmax đâu ra được như thế nhỉ:
[tex]\frac{1}{2}kA^{2}-(\frac{1}{2}mv_{max}^{2}+\frac{1}{2}kx_{0}^{2})=k'mg(A-x_{0})[/tex]
Cám ơn nhé!
Có gì đâu bạn chỉ cần thay :k'mg=K.Xo vào phương trình rồi biến đổi là ra ngay thôi
(chú thich thêm:khi con lắc dao động điều hòa theo phương ngang thì Vmax=wA nhưng dao động tắt dần thì tổng quát Vmax=w(An-Xo) ta coi biên độ mới là (An-Xo) từ vị trí tốc độ bằng 0 đến vị trí cân bằng tức thời)
Dùng công thức Vmax=w(An-Xo) là công thức tổng quát để bạn có thể tính tốc độ cực đại của vật sau thời điểm t một cách dễ dàng
CHÚC BẠN THÀNH CÔNG


Tiêu đề: Trả lời: Bài toán về con lắc lò xo, giao thoa ánh sáng cần giải đáp!
Gửi bởi: ngochocly trong 11:19:42 AM Ngày 16 Tháng Tư, 2013
Trích dẫn
Có gì đâu bạn chỉ cần thay :k'mg=K.Xo vào phương trình rồi biến đổi là ra ngay thôi
(chú thich thêm:khi con lắc dao động điều hòa theo phương ngang thì Vmax=wA nhưng dao động tắt dần thì tổng quát Vmax=w(An-Xo) ta coi biên độ mới là (An-Xo) từ vị trí tốc độ bằng 0 đến vị trí cân bằng tức thời)
Dùng công thức Vmax=w(An-Xo) là công thức tổng quát để bạn có thể tính tốc độ cực đại của vật sau thời điểm t một cách dễ dàng
CHÚC BẠN THÀNH CÔNG

Hi.. Nếu có công thức này thì hay quá, nhưng mà tính có ra đâu! Hix..


Tiêu đề: Trả lời: Bài toán về con lắc lò xo, giao thoa ánh sáng cần giải đáp!
Gửi bởi: quangtrunghd1987 trong 11:57:15 AM Ngày 16 Tháng Tư, 2013
Trích dẫn
Có gì đâu bạn chỉ cần thay :k'mg=K.Xo vào phương trình rồi biến đổi là ra ngay thôi
(chú thich thêm:khi con lắc dao động điều hòa theo phương ngang thì Vmax=wA nhưng dao động tắt dần thì tổng quát Vmax=w(An-Xo) ta coi biên độ mới là (An-Xo) từ vị trí tốc độ bằng 0 đến vị trí cân bằng tức thời)
Dùng công thức Vmax=w(An-Xo) là công thức tổng quát để bạn có thể tính tốc độ cực đại của vật sau thời điểm t một cách dễ dàng
CHÚC BẠN THÀNH CÔNG

Hi.. Nếu có công thức này thì hay quá, nhưng mà tính có ra đâu! Hix..
mình đã chỉ cho bạn tiếp cận vấn đề ở đâu rồi còn gì tìm và đọc cuốn "ôn thi đại học theo chủ đề môn vật lí DAO ĐỘNG CƠ HỌC" mới xuất bản sách có bán trên toàn quốc .Bạn sẽ nhận ra được nhiều điều lí thú đấy