Lý thuyết Vật lý 12 bài bác 3. Nhỏ lắc đơn

I. Thế nào là nhỏ lắc đơn?

1. Định nghĩa

Con lắc đơn gồm một vật nhỏ, khối lượng m, treo ở đầu của một sợi dây không dãn, khối lượng ko đáng kể, nhiều năm l.

Bạn đang xem: Giải bài tập lý 12 bài 3

2. Vị trí cân bằng

Là vị trí cơ mà dây treo tất cả phương thẳng đứng.

Kéo nhẹ quả cầu cho dây treo lệch khỏi vị trí cân nặng bằng một góc rồi thả ra, ta thấy nhỏ lắc dao động quanh vị trí cân bằng vào mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo với vị trí ban đầu của vật.

Ta hãy xét xem dao động của nhỏ lắc đơn có phải là dao động điều hòa xuất xắc không?

II. Khảo tiếp giáp dao động của nhỏ lắc đơn về mặt động lực học

- Khảo liền kề dao động của con lắc đơn như hình vẽ

*

- trong khi dao động, vật chịu tác dụng của trọng lực

*

với lực căng

*

Trọng lực

*

gồm

*

*

Hợp lực của

*

*

là lực hướng tâm giữ mang lại vật chuyển động trên cung tròn.

Lực thành phần

*

là lực kéo về và có mức giá trị sau: Pt = -mgsinα.

Vậy dao động của con lắc đơn ko phải là dao động điều hòa.

Nếu li độ góc α nhỏ thì sinα≈α (rad) đề xuất lực kéo về

*

Vậy, khi dao động nhỏ (sinα≈α (rad)), nhỏ lắc đơn dao động điều hòa theo phương trình:s = s0cos(ωt + φ).

Chu kì:

*

với s0= lα0là biên độ dao động.

Xem thêm: Giải Vở Bài Tập Toán Lớp 5 Bài 99 : Luyện Tập Chung, Giải Vở Bài Tập Toán Lớp 5 Tập 2 Bài 99

III. Khảo ngay cạnh dao động của nhỏ lắc đơn về mặt năng lượng

1. Động năng của con 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 nhỏ lắc đơn:

Cơ năng của bé 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 trong lĩnh vực địa chất.