Phương trình dao động điều hòa của con lắc. Biết cơ năng là 8.10^-4 J
Dạng bài: Phương trình dao động điều hòa của con lắc. Hướng dẫn chi tiết.
Một con lắc đơn treo một vật nặng có khối lượng 100g, chiều dài dây treo là 1m, treo tại nơi có . Bỏ qua mọi ma sát. Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng góc rồi thả không vận tốc đầu. Biết con lắc dao động điều hòa với cơ năng . Lập phương trình dao động điều hòa của con lắc, chọn gốc thời gian lúc vật nặng có li độ cực đại dương. Lấy .
Công thức liên quan
Xác định pha ban đầu của chất điểm trong dao động điều hòa - vật lý 12
Vật lý 12.Viết phương trình dao động điều hòa. Dao động điều hòa. Pha ban đầu của dao động Hướng dẫn chi tiết.
Chú thích:
: Li độ của chất điểm
: Biên độ dao động
: Tần số góc ( Tốc độ góc)
: Vận tốc của chất điểm tại vị trí có li độ
: Pha ban đầu của chất điểm
+ Căn cứ vào thời điểm thì :
Do nên dấu của tùy thuộc vào :
+ Hoặc chia 2 vế phương trình trên :
Lưu ý:
Nếu đề cho tại thì thì :
Cơ năng của con lắc đơn - vật lý 12
Vật lý 12.Công thức tính cơ năng của con lắc đơn. Hướng dẫn chi tiết.
Định nghĩa : Tổng các dạng năng lượng mà con lắc có được .Cơ năng có giá trị xác định (không biến thiên theo t) và bảo toàn khi bỏ qua ma sát.
Công thức :
Chú ý : Động năng cực đại ở VTCB, cực tiểu ở biên.
Chú thích:
Cơ năng của con lắc đơn
Động năng của con lắc đơn .
Thế năng của con lắc đơn .
Khối lượng của vật .
Vận tốc của vật .
Biên độ dài của dao động con lắc
Tốc độ góc của con lắc .
Biên độ dài của dao động con lắc
Chiều dài dây treo
g: gia tốc trọng trường
Biến số liên quan
Li độ của chất điểm trong dao động điều hòa
Li độ của chất điểm trong dao động điều hòa. Phương trình li độ. Dao động điều hòa
Khái niệm:
- Li độ hay độ dời là khoảng cách ngắn nhất từ vị trí ban đầu đến vị trị hiện tại của vật chuyển động, thường được biểu diễn tọa độ của vật trong hệ quy chiếu khảo sát chuyển động.
- Li độ trong dao động điều hòa là hàm và đồ thị là hình . Li độ có thể âm hoặc dương tùy thuộc vào pha dao động của vật.
Đơn vị tính: hoặc
Biên độ của dao động điều hòa
Phương trình dao động điều hòa. Biên độ của dao động điều hòa.
Khái niệm:
- Biên độ là li độ cực đại của vật đạt được.
- Biên độ là khoảng cách xa nhất mà vật có thể đạt được, với gốc tọa độ thường được chọn tại vị trí cân bằng.
- Biên độ là một đại lượng vô hướng, không âm đặc trưng cho độ lớn của dao động.
Đơn vị tính: hoặc
Tần số góc trong dao động điều hòa
Tần số dao động. Tần số góc. Dao động điều hòa. Phương trình dao động điều hòa. Li độ. Tốc độ góc của dao động điều hòa.
Khái niệm:
Tần số góc (hay tốc độ góc) của một chuyển động tròn là đại lượng đo bằng góc mà bán kính quét được trong một đơn vị thời gian. Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng không đổi.
Đơn vị tính: rad/s
Pha ban đầu của dao động điều hòa
Phương trình dao động điều hòa. Pha dao động. Pha ban đầu. Cách xác định vị trí của chất điểm lúc ban đầu.
Khái niệm:
Pha ban đầu cho biết vị trí ban đầu của chất điểm trong dao động điều hòa (ở thời điểm ).
Đơn vị tính: rad
Các vị trí đặc biệt trong dao động điều hòa
Vận tốc của chất điểm trong dao động điều hòa
Vận tốc vật. Vận tốc chất điểm trong dao động điều hòa. Dao động điều hòa. Phương trình vận tốc trong dao động điều hòa
Khái niệm:
là vận tốc của chất điểm trong dao động điều hòa, là đạo hàm của li độ theo thời gian.
Đơn vị tính:
Các câu hỏi liên quan
Trên hình là đồ thị toạ độ - thời gian của một vật chuyển động thẳng. Hãy cho biết vận tốc của vật trong mỗi giai đoạn. Phương trình chuyển động của vật.
- Tự luận
- Độ khó: 0
Trên hình là đồ thị tọa độ - thời gian của một vật chuyển động thẳng.
Hãy cho biết:
a) Vận tốc của vật trong mỗi giai đoạn.
b) Phương trình chuyển động của vật trong mỗi giai đoạn.
c) Quãng đường vật đi được trong suốt thời gian chuyển động.
Đồ thị toạ độ - thời gian của 2 xe 1 và 2 được biểu diễn như Hình 4.2. Tính tốc độ của 2 xe. Hai xe gặp nhau tại vị trí cách vị trí xuất phát của xe 2 bao nhiêu?
- Tự luận
- Độ khó: 0
Đồ thị tọa độ - thời gian của 2 xe 1 và 2 được biểu diễn như Hình 4.2.
a. Tính tốc độ của 2 xe.
b) Hai xe gặp nhau tại vị trí cách vị trí xuất phát của xe 2 bao nhiêu?
c) Tính quãng đường mỗi xe đi được sau 3h kể từ lúc bắt đầu chuyển động.
Trái Đất quay một vòng quanh Mặt Trời trong thời gian gần 1 năm. Tính tốc độ trung bình và vận tốc trung bình của Trái Đất khi nó hoàn thành một vòng quanh Mặt Trời.
- Tự luận
- Độ khó: 0
Trái Đất quay một vòng quanh Mặt Trời trong thời gian gần 1 năm. Tính tốc độ trung bình và vận tốc trung bình của Trái Đất khi nó hoàn thành một vòng quanh Mặt Trời. Xem chuyển động này gần đúng là chuyển động tròn và khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời khoảng 1,5. m.
Một tàu ngầm sử dụng hệ thống phát sóng âm để đo độ sâu của biển. Hệ thông phát ra các sóng âm và đo thời gian quay trở lại của sóng âm sau khi chúng bị phản xạ. Tính độ sâu mực nước biển.
- Tự luận
- Độ khó: 0
Một tàu ngầm sử dụng hệ thống phát sóng âm để đo độ sâu của biển. Hệ thống phát ra các sóng âm và đo thời gian quay trở lại của sóng âm sau khi chúng bị phản xạ tại đáy biển. Tại một vị trí trên mặt biển, thời gian mà hệ thống ghi nhận được là 0,13 s kể từ khi sóng âm được truyền đi. Tính độ sâu mực nước biển. Biết tốc độ truyền sóng âm trong nước khoảng 1500 m/s.
Hình 4.8 mô tả đồ thị độ dịch chuyển - thời gian của một xe buýt. Dựa vào đồ thị, hãy mô tả chuyển động của xe. Phác hoạ vị trí bến xe và các trạm buýt trên quỹ đạo của nó.
- Tự luận
- Độ khó: 0
Hình 4.8 mô tả đồ thị độ dịch chuyển - thời gian của một xe buýt. Dựa vào đồ thị, hãy mô tả chuyển động của xe. Phác hoạ vị trí bến xe và các trạm buýt trên quỹ đạo của nó.