Tính Tốc độ Và Lực Căng Dây Của Con Lắc đơn - 123doc

Tỷ số giữa lực căng dây và trọng lực tác dụng lên quả cầu ở vị trí cân bằng là.. A.[r]

Ví dụ 1: Một con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ khối lượng m = 50 gam, treo vào dây mảnh dài l

lấy g = 9,8 m/s2 Kéo con lắc ra khỏi vị trí cân bằng một góc o = 60o rồi buông ra không vận tốc ban đầu

a) Xác định tốc độ quả nặng tại vị trí có góc lệch = 45o, = 30o, = 0o. Có nhận xét gì ? b) Xác định sức căng dây treo tại vị trí có góc lệch = 60o; = 45o, = 30o, = 0o (so với phương thẳng đứng )

Giải: Dể dàng chứng minh và đưa ra kết quả

T = mg (3cos - 2cos o ) (2)

ở nơi có gia tốc trọng lực bằng 10m/s2 Vận tốc của con lắc khi qua vị trí cân bằng là 4m/s

Tính độ dài của dây treo con lắc

Giải: Dùng bảo toàn cơ năng lớp 10! đề không sai !

Với biên độ góc là 600 em vẽ hình sẽ thấy độ cao

Ví dụ 3: Một con lắc đơn dao động điều hòa với phương trình li độ dài: s = 2cos7t (cm) (t:

giây), tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 (m/s2) Tỷ số giữa lực căng dây và trọng lực tác dụng lên quả cầu ở vị trí cân bằng là



) cos (cos

2gl  

2

2

mv

mgh



2

l

h

4

1, 6

g

h

O

 0

M 0

TÍNH TỐC ĐỘ VÀ LỰC CĂNG DÂY CỦA CON LẮC ĐƠN

Giải:

khối lượng không đáng kể Con lắc đang nằm yên tại vị trí cân bằng thì một vật khối lượng m2

= 300g bay ngang với vận tốc 400cm/s đến va chạm mềm với vật treo m1 Sau va chạm hai vật dính vào nhau và cùng chuyển động Lấy g = 10 m/s2 Độ cao cực đại mà con lắc mới đạt được là

Giải: Gọi v là vận tốc hai vật sau va chạm

Va chạm mềm dùng định luật bảo toàn động lượng m2v2=(m1+m2)v

s cm m

m

v m

2 , 0 3 , 0

400 3 , 0 2 1

2











Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho 2 vị trí: Vị trí va chạm và vị trí cao nhất

cm m

v g h gh m m v m

10 2

4 , 2 2

1 )

( ) (

2

2 1 2 2

Ví dụ 5: một con lắc đơn dao động với chu kì 2s Trong mỗi chu kì dao động thời gian lực căng dây lớn hơn trọng lượng của vật là bao nhiêu?"

Khi con lắc đơn dao động với 0 bất kỳ

a/ Cơ năng: W = mgl(1-cos0)

b/Vận tốc: v 2 ( osgl c cos0)

c/Lực căng của sợi dây: T = mg(3cosα – 2cosα0)

Lưu ý: - Các công thức này áp dụng đúng cho cả khi 0 có giá trị lớn

- Khi con lắc đơn dao động điều hoà (0 << 1rad) thì: 2 2 2 2

1

2mgl v gl   

0

3

2

C

0

3

2

C

Giải:Ta có tần số góc: ω=2π/T = π rad/s

Lực căng dây ở vị trí bất lì là:

3

2

2

0 1

3 2 0 1 1 01

ax

ax

max max

mg











do vật dao động điều hòa góc rất nhỏ

0

T   P       

Thời gian mà lực căng dây lớn hơn trọng lực là:

2 arccos

3

 

 

 