Lý thuyết Vật lý 12 bài xích 3. Bé lắc đơn
I. Thế nào là bé 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, lâu năm l.
Bạn đang xem: Giải lý 12 bài 3
2. Vị trí cân nặng bằng
Là vị trí mà lại dây treo có phương thẳng đứng.
Kéo nhẹ quả cầu mang lại dây treo lệch khỏi vị trí cân nặng bằng một góc rồi thả ra, ta thấy con lắc dao động xung quanh vị trí cân nặng bằng vào mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo với vị trí ban đầu của vật.
Ta hãy xét xem dao động của con lắc đơn bao gồm phải là dao động điều hòa tuyệt không?
II. Khảo tiếp giáp dao động của con lắc đơn về mặt động lực học
- Khảo cạnh bên dao động của bé lắc đơn như hình vẽ
- trong lúc dao động, vật chịu tác dụng của trọng lực
với lực căng
Trọng lực
gồm
và
Hợp lực của
và
là lực hướng vai trung phong giữ cho vật chuyển động bên trên cung tròn.
Lực thành phần
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) cần lực kéo về
Vậy, khi dao động nhỏ (sinα≈α (rad)), bé lắc đơn dao động điều hòa theo phương trình:s = s0cos(ωt + φ).
Chu kì:
với s0= lα0là biên độ dao động.
Xem thêm: Vở Bài Tập Toán Lớp 4 Bài 142 : Tìm Hai Số Khi Biết Hiệu Và Tỉ Số Của Hai Số Đó
III. Khảo gần kề dao động của nhỏ lắc đơn về mặt năng lượng
1. Động năng của nhỏ lắc đơn:
2. Thế năng của nhỏ lắc đơn ở li độ góc α:
Wt = mgl(1 − cosα) (mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng)
3. Cơ năng của bé 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.