Vật Lí 12 - Chủ đề Con Lắc đơn Và Các Lực Lạ - HOCMAI Forum

• Diễn đàn Bài viết mới Tìm kiếm trên diễn đàn
• Đăng bài nhanh
• Có gì mới? Bài viết mới New media New media comments Status mới Hoạt động mới
• Thư viện ảnh New media New comments Search media
• Story
• Thành viên Đang truy cập Đăng trạng thái mới Tìm kiếm status cá nhân

Đăng nhập Đăng ký

Tìm kiếm

Everywhere Đề tài thảo luận This forum This thread Chỉ tìm trong tiêu đề By: Search Tìm nâng cao… Everywhere Đề tài thảo luận This forum This thread Chỉ tìm trong tiêu đề By: Search Advanced…

• Bài viết mới
• Tìm kiếm trên diễn đàn

Menu Install the app Install Vật lí 12Chủ đề Con lắc đơn và các lực lạ

• Thread starter newt21
• Ngày gửi 13 Tháng năm 2022
• Replies 1
• Views 953

• Bạn có 1 Tin nhắn và 1 Thông báo mới. [Xem hướng dẫn] để sử dụng diễn đàn tốt hơn trên điện thoại

• Diễn đàn
• VẬT LÍ
• TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
• Vật lí lớp 12
• Thảo luận chung

You are using an out of date browser. It may not display this or other websites correctly.You should upgrade or use an alternative browser.

newt21

Cựu TMod Vật lí

Thành viên 17 Tháng tư 2022 592 1 509 126 Hà Nội [TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Xin chào các bạn ^^ Đây sẽ là topic về chủ đề ôn thi THPTQG có thể giúp cho các bạn trong kì thi sắp tới CON LẮC ĐƠN VÀ CÁC LỰC LẠ​I. Lý Thuyết 1. Con lắc đơn trong điện trường: PHƯƠNG PHÁP CHUNG: Khi đặt con lắc vào điện trường đều có véc tơ cường độ điện trường [imath]\overrightarrow{E}[/imath] thì nó chịu tác dụng của trọng lực [imath]\overrightarrow{P}[/imath] và lực điện trường [imath]\overrightarrow{F}=q\overrightarrow{E}[/imath] hợp của hai lực này ký hiệu là: [imath]\overrightarrow{P'}=\overrightarrow{P}+\overrightarrow{F}(1)[/imath]. P’ được gọi là trọng lực hiệu dụng hay trọng lực biểu kiến. Chu kì dao động nhỏ của con lắc là: [imath]T'=2\pi \sqrt{\frac{l}{g'}}[/imath] Do đó để xác định được chu kì T’ ta cần xác định được gia tốc trọng trường hiệu dụng g’. Ta xét một số trường hợp thường gặp: Trường hợp 1: [imath]\overrightarrow{E}[/imath] có hướng thẳng đứng xuống dưới Khi đó thì để xác định chiều của [imath]\overrightarrow{F}[/imath] ta cần biết dấu của [imath]q[/imath]. +) Nếu [imath]q<0[/imath], khi đó [imath]\overrightarrow{F}[/imath] ngược chiều [imath]\overrightarrow{E}[/imath]. Từ đó [imath]\overrightarrow{F}[/imath] hướng thẳng đứng lên trên, từ (1) ta được: [imath]P'=P-F\Rightarrow mg'=mg-|q|E\Rightarrow g'=g-\frac{|q|E}{m}[/imath] Chu kỳ dao động của con lắc khi đặt trong điện trường là: [imath]T'=2\pi \sqrt{\frac{l}{g'}}=2\pi \sqrt{\frac{l}{g-\frac{|q|E}{m}}}[/imath] +) Nếu [imath]q>0[/imath], khi đó [imath]\overrightarrow{F}[/imath] cùng chiều [imath]\overrightarrow{E}[/imath]. Từ đó [imath]\overrightarrow{F}[/imath] hướng thẳng đứng xuống dưới, từ (1) ta được: [imath]P'=P+F\Rightarrow mg'=mg+|q|E\Rightarrow g'=g+\frac{|q|E}{m}[/imath] Chu kỳ dao động của con lắc khi đặt trong điện trường là: [imath]T'=2\pi \sqrt{\frac{l}{g'}}=2\pi \sqrt{\frac{l}{g+\frac{|q|E}{m}}}[/imath] Trường hợp 2: [imath]\overrightarrow{E}[/imath] có hướng thẳng đứng lên trên. +) Nếu [imath]q<0[/imath], khi đó [imath]\overrightarrow{F}[/imath] ngược chiều [imath]\overrightarrow{E}[/imath]. Từ đó [imath]\overrightarrow{F}[/imath] hướng thẳng đứng xuống dưới, từ (1) ta được: [imath]P'=P+F\Rightarrow mg'=mg+|q|E\Rightarrow g'=g+\frac{|q|E}{m}[/imath] Chu kỳ dao động của con lắc khi đặt trong điện trường là: [imath]T'=2\pi \sqrt{\frac{l}{g'}}=2\pi \sqrt{\frac{l}{g+\frac{|q|E}{m}}}[/imath] +) Nếu [imath]q>0[/imath], khi đó [imath]\overrightarrow{F}[/imath] cùng chiều [imath]\overrightarrow{E}[/imath]. Từ đó [imath]\overrightarrow{F}[/imath] hướng thẳng đứng lên trên, từ (1) ta được: [imath]P'=P-F\Rightarrow mg'=mg-|q|E\Rightarrow g'=g-\frac{|q|E}{m}[/imath] Chu kỳ dao động của con lắc khi đặt trong điện trường là: [imath]T'=2\pi \sqrt{\frac{l}{g'}}=2\pi \sqrt{\frac{l}{g-\frac{|q|E}{m}}}[/imath] Nhận xét: Tổng hợp cả hai trường hợp và các khả năng trong hai trường hợp trên ta thấy rằng khi véc tơ cường độ điện trường E có phương thẳng đứng (chưa xác định lên trên hay xuống dưới) thì ta luôn có [imath]g'=g\pm \frac{|q|E}{m}[/imath]. Từ đây, dựa vào gia tốc g’ lớn hơn hay nhỏ hơn g và dấu của điện tích q ta có thể xác định được ngay chiều của véc tơ cường độ điện trường. Trường hợp 3: [imath]\overrightarrow{E}[/imath] có phương ngang, khi đó [imath]\overrightarrow{F}[/imath] cũng có phương ngang. ​Do trọng lực P hướng xuống nên [imath]\overrightarrow{F}\perp \overrightarrow{P}[/imath] Từ đó: [imath]P'^{2}=P^{2}+F^{2}\Rightarrow (mg')^{2}=(mg)^{2}+(|q|E)^{2}[/imath] [imath]\Rightarrow g'=\sqrt{g^{2}+(\frac{|q|E}{m})^{2}}\Rightarrow T'=2\pi \sqrt{\frac{l}{g'}}[/imath] Góc lệch của con lắc so với phương ngang ( hay còn gọi là vị trí cân bằng của con lắc trong điện trường ) là [imath]\alpha[/imath] được cho bởi [imath]tan \alpha =\frac{F}{P}=\frac{|q|E}{mg}[/imath] 2. Con lắc đơn trong thang máy: Con lắc treo trong thang máy chuyển động với gia tốc [imath]\overrightarrow{a_{qt}}[/imath] chịu thêm lực quán tính [imath]\overrightarrow{F_{qt}}=m.\overrightarrow{a_{qt}}[/imath] +) Thang máy đi lên nhanh dần đều (hoặc xuống chậm dần đều): [imath]g'=g+a\Rightarrow T=2\pi\sqrt{\frac{l}{g'}}=2\pi \sqrt{\frac{l}{g+a}}[/imath] +) Thang máy đi lên chậm dần đều (hoặc xuống nhanh dần đều): [imath]g'=g-a\Rightarrow T=2\pi\sqrt{\frac{l}{g'}}=2\pi \sqrt{\frac{l}{g-a}}[/imath] 3. Con lắc đơn trong toa xe: Con lắc chịu thêm lực quán tính theo phương ngang: [imath]\Rightarrow g'=\sqrt{g^{2}+a^{2}}\Rightarrow T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g'}}=2\pi \sqrt{\frac{l}{\sqrt{g^{2}+a^{2}}}}[/imath] II. Ví dụ: VD1: Một con lắc đơn có chiều dài dây treo [imath]l=50cm[/imath] và vật nhỏ có khối lượng [imath]m = 0,01 (kg)[/imath] mang điện tích [imath]q=5.10^{-6}C[/imath] được coi là điện tích điểm. Con lắc dao động điều hòa trong điện trường đều mà véc tơ cường độ điện trường có độ lớn [imath]E=10^{4} (V/m)[/imath] và hướng thẳng đứng xuống dưới. Lấy g=10m/s2. Tính chu kỳ dao động điều hòa của con lắc. Spoiler: Đáp án Do [imath]\overrightarrow{E}[/imath] hướng xuống, q>0 nên [imath]\overrightarrow{F}[/imath] hướng xuống [imath]\Rightarrow P'=P+F\Rightarrow mg'=mg+|q|E\Rightarrow g'=g+\frac{|q|E}{m}=15(m/s^{2})[/imath] Chu kì dao động của con lắc: [imath]T'=2\pi \sqrt{\frac{l}{g'}}=1,15[/imath] VD2:Con lắc đơn dao động với chu kì 2s khi treo trong thang máy đứng yên. Nếu thang máy đi xuống chậm dần đều với gia tốc g/10 thì chu kì dao động của con lắc là bao nhiêu? Spoiler: Đáp án Thang máy đi xuống chậm dần đều: [imath]T=2\pi\sqrt{\frac{l}{g'}}=2\pi \sqrt{\frac{l}{g+a}}=2\pi \sqrt{\frac{l}{\frac{11}{10}g}}=\sqrt{\frac{10}{11}}.2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}=\sqrt{\frac{10}{11}}.2=1,90s[/imath] Chúc các bạn học tốt

​

Attachments

• 1652453730996.png 40 KB · Đọc: 11

Last edited: 13 Tháng năm 2022

• 
• 

Reactions: kido2006 and Triêu Dươngg

newt21

Cựu TMod Vật lí

Thành viên 17 Tháng tư 2022 592 1 509 126 Hà Nội Thêm một vài ví dụ nữa nhé! VD1: Một con lắc đơn có chiều dài dây treo [imath]ℓ = 1 m[/imath] và quả nặng có khối lượng [imath]m = 400 g[/imath] mang điện tích [imath]q = -4.10^{-6} C[/imath]. Lấy [imath]g = 10 m/s^{2}[/imath] . Đặt con lắc vào vùng không gian có điện trường điều mà có phương trùng với phương của trọng lực thì chu kì dao động của con lắc là [imath]2,04 s[/imath]. Xác định hướng và độ lớn của điện trường ? Spoiler: Đáp án [imath]T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}=1,98[/imath] [imath]T'>T\Rightarrow g'<g[/imath] do đó [imath]g'=g-\frac{F}{m} \Rightarrow[/imath] F ngược chiều P [imath]\Rightarrow \overrightarrow{F}[/imath] hướng lên, [imath]q<0[/imath] vì vậy [imath]\overrightarrow{E}[/imath] hướng xuống Ta có [imath]T'=2\pi \sqrt{\frac{l}{g'}}=2\pi \sqrt{\frac{l}{g-\frac{|q|E}{m}}} \Rightarrow E=.... (V/m)[/imath] VD2: Một con lắc đơn dao động bé có chu kỳ T. Đặt con lắc trong điện trường đều có phương thẳng đứng hướng xuống dưới. Khi quả cầu của con lắc tích điện [imath]q_{1}[/imath] thì chu kỳ của con lắc là [imath]T_{1}=4T[/imath]. Khi quả cầu của con lắc tích điện [imath]q_{2}[/imath] thì chu kỳ [imath]T_{2}=\frac{2}{3}T[/imath]. Tỉ số giữa hai điện tích [imath]\frac{q_{1}}{q_{2}}[/imath] là: Spoiler: Đáp án Do vecto cường độ điện trường hướng xuống nên ta có: [imath]g'=g+\frac{|q|E}{m}[/imath] Ta có: [imath]\frac{T_{1}}{T}=\sqrt{\frac{g}{g_{1}}}=\sqrt{\frac{g}{g+\frac{q_{1}E}{m}}}\Rightarrow \frac{T^{2}}{T_{1}^{2}}=1+\frac{q_{1}E}{m}[/imath] tương tự ta có: [imath]\frac{T^{2}}{T_{2}^{2}}=1+\frac{q_{2}E}{m}[/imath] Do đó: [imath]\frac{q_{1}}{q_{2}} =\frac{\frac{T^{2}}{T_{1}^{2}}-1}{\frac{T^{2}}{T_{2}^{2}}-1}=\frac{-3}{4}[/imath] (Các bạn có thể áp dụng luôn công thức này cho các bài tương tự) VD3: Một con lắc đơn dao động nhỏ có chu kì [imath]T = 1,9 s[/imath]. Tích điện âm cho vật và cho con lắc dao động trong một điện trường đều có phương thẳng đứng hướng xuống dưới thì thấy chu kì [imath]T'=2T[/imath] . Nếu đảo chiều điện trường và giữ nguyên độ lớn của cường độ điện trường thì chu kì dao động mới của con lắc là: Spoiler: Đáp án Gọi độ lớn gia tốc mà điện trường gây ra cho vật là a ( a > 0). Ta có vật mang điện tích âm và điện trường đều có phương thẳng đứng hướng xuống dưới thì [imath]g'=g-a[/imath] Ta có: [imath]\frac{g'}{g}=\frac{g-a}{g}=(\frac{T}{T'})^{2}=\frac{1}{4} \Rightarrow a=\frac{3}{4}g[/imath] Khi đảo chiều điện trường và giữ nguyên độ lớn của cường độ điện trường thì [imath]g''=g+a[/imath] [imath]\Rightarrow \frac{T''}{T}=\sqrt{\frac{g}{g''}}=\sqrt{\frac{g}{g+a}}=\frac{2}{\sqrt{7}}[/imath] Từ đó ta sẽ tìm được [imath]T''[/imath] Last edited: 14 Tháng năm 2022

• 

Reactions: Triêu Dươngg You must log in or register to reply here. Chia sẻ: Facebook Reddit Pinterest Tumblr WhatsApp Email Chia sẻ Link

• Diễn đàn
• VẬT LÍ
• TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
• Vật lí lớp 12
• Thảo luận chung

Top Bottom

• Vui lòng cài đặt tỷ lệ % hiển thị từ 85-90% ở trình duyệt trên máy tính để sử dụng diễn đàn được tốt hơn.