Lý thuyết Vật lý 12 bài xích 3. Con lắc đơn
I. Thế như thế nào là con lắc đơn?
1. Định nghĩa
Con lắc đơn gồm một vật nhỏ, khối lượng m, treo ở đầu của một sợi dây ko dãn, khối lượng ko đáng kể, nhiều năm l.
Bạn đang xem: Giải bài tập lý 12 bài 3
2. Vị trí cân nặng bằng
Là vị trí nhưng dây treo gồm phương thẳng đứng.
Kéo nhẹ quả cầu cho dây treo lệch khỏi vị trí cân nặng bằng một góc rồi thả ra, ta thấy con lắc dao động xung quanh vị trí cân nặng bằng vào mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo và vị trí ban đầu của vật.
Ta hãy xét xem dao động của nhỏ lắc đơn bao gồm phải là dao động điều hòa tốt không?
II. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học
- Khảo gần kề dao động của nhỏ lắc đơn như hình vẽ
- trong lúc dao động, vật chịu tác dụng của trọng lực
cùng lực căng
Trọng lực
gồm
và
Hợp lực của
và
là lực hướng trọng tâm giữ cho vật chuyển động bên trên cung tròn.
Lực thành phần
là lực kéo về và có giá trị sau: Pt = -mgsinα.
Vậy dao động của nhỏ lắc đơn ko phải là dao động điều hòa.
Nếu li độ góc α nhỏ thì sinα≈α (rad) cần lực kéo về
Vậy, khi dao động nhỏ (sinα≈α (rad)), con lắc đơn dao động điều hòa theo phương trình:s = s0cos(ωt + φ).
Chu kì:
với s0= lα0là biên độ dao động.
Xem thêm: Sinh Năm 2010 Là Năm Con Gì ? Tuổi Con Gì? Sự Nghiệp Như Thế Nào
III. Khảo sát dao động của nhỏ lắc đơn về mặt năng lượng
1. Động năng của bé lắc đơn:
2. Thế năng của con lắc đơn ở li độ góc α:
Wt = mgl(1 − cosα) (mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng)
3. Cơ năng của con lắc đơn:
Cơ năng của nhỏ lắc đơn được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát:
= hằng số
IV. Ứng dụng: xác định gia tốc rơi tự do
Đo gia tốc trọng trường vào lĩnh vực địa chất.