Lý thuyết Vật lý 12 Bài 3. Con lắc đơn

Bài 3. Con lắc đơn
Bài 3. Con lắc đơn

I. 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 không dãn, khối lượng không đáng kể, dài l.

2. Vị trí cân bằng

Là vị trí mà dây treo có phương thẳng đứng.

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

Ta hãy xét xem dao động của con lắc đơn có phải là dao động điều hòa hay không?

II. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học

– Khảo sát dao động của con lắc đơn như hình vẽ

Lý thuyết Vật lý 12: Bài 3. Con lắc đơn | Giải bài tập Vật lý 12

– Trong khi dao động, vật chịu tác dụng của trọng lực 

Lý thuyết Vật lý 12: Bài 3. Con lắc đơn | Giải bài tập Vật lý 12

   và lực căng 

Lý thuyết Vật lý 12: Bài 3. Con lắc đơn | Giải bài tập Vật lý 12

Trọng lực 

Lý thuyết Vật lý 12: Bài 3. Con lắc đơn | Giải bài tập Vật lý 12

gồm 

Lý thuyết Vật lý 12: Bài 3. Con lắc đơn | Giải bài tập Vật lý 12

và 

Lý thuyết Vật lý 12: Bài 3. Con lắc đơn | Giải bài tập Vật lý 12

Hợp lực của 

Lý thuyết Vật lý 12: Bài 3. Con lắc đơn | Giải bài tập Vật lý 12

Lý thuyết Vật lý 12: Bài 3. Con lắc đơn | Giải bài tập Vật lý 12

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

Lực thành phần 

Lý thuyết Vật lý 12: Bài 3. Con lắc đơn | Giải bài tập Vật lý 12

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

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

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

Lý thuyết Vật lý 12: Bài 3. Con lắc đơn | Giải bài tập Vật lý 12

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

Chu kì: 

Lý thuyết Vật lý 12: Bài 3. Con lắc đơn | Giải bài tập Vật lý 12

 với s0 = lα0 là biên độ dao động.

III. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng

1. Động năng của con lắc đơn:

Lý thuyết Vật lý 12: Bài 3. Con lắc đơn | Giải bài tập Vật lý 12


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 con lắc đơn được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát:

Lý thuyết Vật lý 12: Bài 3. Con lắc đơn | Giải bài tập Vật lý 12


      = hằng số

IV. Ứng dụng: xác định gia tốc rơi tự do

Đo gia tốc trọng trường trong lĩnh vực địa chất.

Trên đây Tra Đáp Án đã tổng hợp lý thuyết và đưa các các bài tập vận dụng của Vật lý 12 Bài 3. Con lắc đơn  Đây là một bài rất quan trọng để các em có thể học tốt được các bài học ở phía sau, vì vậy các em cần học kỹ lý thuyết và vận dụng bài tập thành thạo về dao động điều hòa. Cảm ơn các em đã theo dõi tài liệu của chúng tôi.

Chúc các em học tập tốt.

Tài tài liệu hay tại đây:

TÀI LIỆU


Warning: A non-numeric value encountered in /home/otcwszhx/public_html/wp-content/themes/Newspaper/includes/wp_booster/td_block.php on line 353