Phương trình dao động đối với li độ độ dài của con lắc
Dạng bài: Phương trình dao động đối với li độ độ dài của con lắc. Hướng dẫn chi tiết.
Một con lắc đơn dài treo tại điểm có định. Kéo con lắc khỏi phương thẳng đứng một góc bằng 0,1 rad về phía bên phải rồi chuyển cho một vận tốc theo phương vuông góc với dây về phía vị trí cân bằn. Coi con lắc dao động điều hòa. Viết phương trình dao động đối với li độ của con lắc. Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng vị trí cân bằng sang phía bên phải, gốc thời gian là lúc con lắc đi qua vị trí cân bằng lần thứ nhất. Cho gia tốc trọng trường
Công thức liên quan
Công thức tính vận tốc của con lắc đơn - vật lý 12
;
Vật lý 12.Công thức tính vận tốc của con lắc đơn. Hướng dẫn chi tiết.
Công thức:
hay
+ tại VTCB
+ tại 2 biên
Với góc nhỏ :
Hoặc
Chú thích:
Vận tốc của con lắc .
Gia tốc trọng trường .
Chiều dài dây .
Li độ góc
Biên độ góc
Chứng minh công thức:
Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có:
Lại có
Xem hình vẽ dưới đây để chứng minh công thức số (2) và (3)
Bằng mối quan hệ trong tam giác vuông ta có
Từ đây suy ra được:
Công thức liên hệ giữa li độ dài và li độ góc - vật lý 12
Vật lý 12.Công thức liên hệ giữa li độ dài và li độ góc. Hướng dẫn chi tiết.
Công thức:
Chú thích :
Li độ dài của con lắc đơn
Chiều dài dây treo
Li độ góc của con lắc đơn
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
Hằng số liên quan
Gia tốc rơi tự do gần mặt đất trên Trái Đất
Vật lý 10.Gia tốc rơi tự do gần mặt đất trên Trái Đất.
+ Gia tốc rơi tự do phụ thuộc vào độ cao càng lên cao càng giảm.
+ Ở những nơi khác nhau có gia tốc rơi tự do khác nhau. Ví dụ Kuala Lumpur , ở Washington DC
+ Giá trị rơi tự do trung bình
Biến số liên quan
Gia tốc trọng trường - Vật lý 10
Vật lý 10. Gia tốc trọng trường trong chuyển động rơi tự do. Hướng dẫn chi tiết.
Khái niệm:
- Trong Vật lý học, gia tốc trọng trường là gia tốc do lực hấp dẫn tác dụng lên một vật. Bỏ qua ma sát do sức cản không khí, theo nguyên lý tương đương mọi vật nhỏ chịu gia tốc trong một trường hấp dẫn là như nhau đối với tâm của khối lượng.
- Tại các điểm khác nhau trên Trái Đất, các vật rơi với một gia tốc nằm trong khoảng 9,78 và 9,83 phụ thuộc vào độ cao của vật so với mặt đất.
- Trong việc giải bài tập, để dễ tính toán, người ta thường lấy hoặc đôi khi lấy .
Đơn vị tính:
Chiều dài dây treo - Vật lý 10
l
Vật lý 10. Tổng hợp tất cả những công thức liên quan tới chiều dài dây treo. Hướng dẫn chi tiết.
Khái niệm:
l là chiều dài của dây treo.
Đơn vị tính: mét (m)
Li độ góc của dao động con lắc đơn - Vật lý 12
Vật lý 12.Li độ góc của dao động con lắc đơn. Hướng dẫn chi tiết.
Khái niệm:
là góc quét mà dao động con lắc đơn quét được từ vị trí bất kì đến vị trí cân bằng.
Đơn vị tính: radian
Biên độ góc của dao động con lắc đơn - Vật lý 12
Vật lý 12.Biên độ góc của dao động con lắc đơn. Hướng dẫn chi tiết.
Khái niệm:
là góc quét ban đầu cực đại của con lắc đơn tính từ vị trí thả đến vị trí cân bằng.
Đơn vị tính: radian
Tần số góc của con lắc đơn - Vật lý 12
Vật lý 12.Tần số góc của con lắc đơn. Hướng dẫn chi tiết.
Khái niệm:
Tần số góc của con lắc đơn là độ quét góc nhanh hay chậm trong một khoảngđơn vị thời gian.
Đơn vị tính: rad/s
Vận tốc của con lắc đơn - Vật lý 12
Vật lý 12.Vận tốc của con lắc đơn. Hướng dẫn chi tiết.
Khái niệm:
v là vận tốc theo phương tiếp tuyến của con lắc trong dao động điều hòa.
Đơn vị tính: m/s
Các câu hỏi liên quan
Một lò xo dãn ra 5 cm khi treo vật khối lượng m = 100 g. Cho g = 10 m/s2. Tìm độ cứng của lò xo. Khi treo vật m' lò xo dãn 3 cm. Tìm m'.
- Tự luận
- Độ khó: 0
Một lò xo dãn ra 5 cm khi treo vật khối lượng m = 100 g. Cho g = 10 m/.
a) Tìm độ cứng của lò xo.
b) Khi treo vật m’ lò xo dãn 3 cm. Tìm m’.
Một lò xo treo thẳng đứng có độ dài l0 = 25 cm. Khi treo vào đầu dưới của lò xo vật nặng có khối lượng m = 0,5 kg thì lò xo có chiều dài l. Biết lò xo có độ cứng 100 N/m. Tìm l.
- Tự luận
- Độ khó: 0
Một lò xo treo thẳng đứng có độ dài = 25 cm. Khi treo vào đầu dưới của lò xo vật nặng có khối lượng m = 0,5 kg thì lò xo có chiều dài . Biết lò xo có độ cứng 100 N/m; lấy g = 10 m/. Tìm .
Một lò xo có độ cứng 25 N/m. Đặt lò xo thẳng đứng. Cố định đầu dưới của lò xo. Đầu trên lò xo gắn với vật có khối lượng xác định. Lò xo bị nén 4 cm. Tìm khối lượng của vật.
- Tự luận
- Độ khó: 0
Một lò xo có độ cứng 25 N/m. Đặt lò xo thẳng đứng. Cố định đầu dưới của lò xo. Đầu trên lò xo gắn với vật có khối lượng xác định. Lò xo bị nén 4 cm. Tìm khối lượng vật. Lấy g = 9,8 m/.
Một lò xo có chiều dài tự nhiên 10 cm, đầu trên cố định, đầu phía dưới treo một vật khối lượng m = 150 g thì lò xo dài 11,5 cm. Tìm độ cứng của lò xo.
- Tự luận
- Độ khó: 0
Một lò xo có chiều dài tự nhiên 10 cm, đầu trên cố định, đầu phía dưới treo một vật khối lượng m = 150 g thì lò xo dài 11,5 cm. Lấy g = 10 m/.
a) Tính độ cứng của lò xo.
b) Để chiều dài của lò xo là 15 cm thì phải treo thêm một vật khối lượng bao nhiêu?
Một lò xo có chiều dài tự nhiên 15 cm, một đầu cố định, đầu phía dưới treo một vật khối lượng 250 g thì lò xo dãn ra 1,26 cm. Tính độ cứng của lò xo.
- Tự luận
- Độ khó: 0
Một lò xo có chiều dài tự nhiên 15 cm, một đầu cố định, đầu phía dưới treo một vật khối lượng 250 g thì lò xo dãn ra 1,25 cm.
a) Tính độ cứng của lò xo.
b) Nếu treo vật khác khối lượng m’ = 300 g thì lò xo dài bao nhiêu?