Vật Lý Lớp 12 - Chương 1: Dao Động Cơ - Chủ đề 3: Con Lắc Đơn - HocHay


Đăng bởi Mỹ Anh | 30/12/2020 | 142
Vật Lý Lớp 12 - Chương 1: Dao Động Cơ - Chủ đề 3: Con Lắc Đơn - HocHay

Video bài học Vật Lý Lớp 12 - Dao Động Cơ - Con Lắc Đơn

Vật Lý Lớp 12 - Sóng Cơ - Sóng Cơ và Sự Truyền Sóng Cơ

Cấu tạo con lắc đơn

Con lắc đơn gồm một vật nặng khối lượng m, treo ở một sợi dây không dãn, kích thước không đáng kể so với chiều dài sợi dây. Đầu còn lại của sợi dây cố định.

Phương trình dao động của con lắc đơn

Con lắc đơn chỉ dao động điều hoà khi bỏ qua ma sát, lực cản và $α_0 << 1$ (rad) hay $S_0 << 1$

$$s = S_0cos(ωt + φ)$$ 

hoặc

$$α = α_0cos(ωt + φ)$$

Với $s = αl$, $S_0 = α_0l$

$\Rightarrow v = s’ = -ωS_0sin(ωt + φ) = -ωlα_0sin(ωt + φ)$

$\Rightarrow a = v’ = -ω^2S_0cos(ωt + φ) = -ω^2lα_0cos(ωt + φ) = -ω^2s = -ω^2αl$

Chu kì, tần số và tần số góc của con lắc đơn

  • Tần số góc của con lắc đơn: 

$$ω = \sqrt{\frac g l}$$

  • Tần số của con lắc đơn: 

$$f = \frac 1 {2π}\sqrt{\frac g l}$$

  • Chu kì của con lắc đơn: 

$$T = 2π\sqrt{\frac l g}$$ 

 

Nhận xét: Chu kì của con lắc đơn:

- tỉ lệ thuận căn bậc 2 của l; tỉ lệ nghịch căn bậc 2 của g

- chỉ phụ thuộc vào l và g; không phụ thuộc biên độ A và m

- ứng dụng do gia tốc rơi tự do 

Năng lượng của con lắc đơn

a. Động năng của con lắc đơn: 

$$W_đ = \frac 1 2 mv^2$$

b. Thế năng của con lắc đơn: 

$$W_t=mgl(1−cosα)$$

c. Cơ năng của con lắc đơn:

$$W=\frac 1 2 mv^2+mgl(1−cosα)=mgl(1−cosα_0)=\frac 1 2 m{v_{max}}^2$$

Nếu bỏ qua ma sát thì cơ năng của con lắc được bảo toàn.

Lực kéo về của con lắc đơn

$$F = -mgsinα = -mgα = -mg\frac s l = -mω^2s$$

Lực kéo về tỉ lệ thuận với khối lượng.

Chu kì và sự thay đổi chiều dài của con lắc đơn

Con lắc đơn $l_1$ có $T_1$

Con lắc đơn $l_2$ có $T_2$

Con lắc đơn $l_1 + l_2$ có $T_3$

Con lắc đơn $l_1 – l_2$ có $T_4 (l_1 > l_2)$

$${T_3}^2 = {T_1}^2 + {T_2}^2$$

$${T_4}^2 = {T_1}^2 – {T_2}^2$$

Tiếp theo:


Công ty CP Giáo Dục Học Hay

Giấy phép kinh doanh số: 0315260428

Trụ sở: 145 Lê Quang Định, phường 14, quận Bình Thạnh, thành phố Hồ Chí Minh

Điện thoại: 028 3510 7799

TRUNG TÂM HỌC TIẾNG ANH ONLINE, TIẾNG ANH GIAO TIẾP, LUYỆN THI TOEIC, IELTS - CHI NHÁNH CÔNG TY CỔ PHẦN GIÁO DỤC HỌC HAY

Giấy phép kinh doanh số: 0315260428-001

Văn phòng: Lầu 3, 145 Lê Quang Định, phường 14, quận Bình Thạnh, thành phố Hồ Chí Minh.

Điện thoại: 0896 363 636

Email: lienhe@hochay.com - hochayco@gmail.com

Mạng xã hội HocHay - Giấy phép MXH số 61/GP-BTTTT ngày 19/02/2019