NĂNG LƯỢNG DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN

Trong bài giảng này, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu kiến thức về năng lượng của con lắc đơn trong dao động điều hòa kèm hướng dẫn chi tiết bài tập.

Advertisement

NĂNG LƯỢNG DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN

1. Năng lượng dao động trong con lắc đơn


chú ý video sẽ phát sau khi hoàn tất xem quảng cáo

a) Thế năng của con lắc đơn trong dao động điều hòa

Nếu con lắc lò xo, thế năng tích trữ được dưới dạng là thế năng đàn hồi thì với con lắc đơn (CLĐ), thế năng được tích trữ dưới dạng thế năng trọng trường (hay  thế năng hấp dẫn). 

Chọn gốc thế năng của CLĐ tại VTCB, ứng với góc α bất kì, con lắc tích trữ thế năng ở độ cao h so với VTCB. 

+ Thế năng của CLĐ ứng với vị trí α bất kì: Wt=mgl(1-cosα)

+ Thế năng cực đại của CLĐ: Wt max=mgl(1-cosα0) ứng với vị trí biên độ góc lớn nhất α0.

b) Động năng của con lắc đơn trong dao động điều hòa

Ta có: W=Wt+Wđ=Wt max=mgl(1-cosα0)Wđ=Wt max-Wt

+ Động năng của CLĐ ứng với vị trí α bất kì: Wđ=mgl(cosα-cosα0)

+ Động năng cực đại của CLĐ: Wđ max=mgl(1-cosα0) ứng với VTCB α=0

c) Công thức xác định vận tốc của con lắc đơn.

Từ công thức động năng của một vật Wđ=12mv2=mgl(cosα-cosα0)v2=2gl(cosα-cosα0)

Tại VTCB, vận tốc có độ lớn cực đại, vậy vmax2=2gl(1-cosα0)

d) Động năng và thế năng trong con lắc đơn khi biên độ góc α010o

Với  biên độ góc α010ocosα=1-α22

Bảng tóm tắt công thức về năng lượng của CLĐ trong dao động điều hòa

 

2. Chu kỳ và tần số của động năng, thế năng trong con lắc đơn


chú ý video sẽ phát sau khi hoàn tất xem quảng cáo

Tương tự như con lắc lò xo, chu kỳ và tần số của con lắc đơn trong trường hợp dao động điều hòa biến thiên điều hòa với tần số góc ω'=2ω.

Suy ra: T'=T2f'=2f(chu kì phân nửa, tần số gấp đôi).

Thông Tin Tác Giả

Ekip congthucvatly.com

Chủ Đề Vật Lý

Bài Giảng Liên Quan

ĐẠI CƯƠNG VỀ CON LẮC ĐƠN

Trong bài giảng ngày hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về những khái niệm cơ bản nhất của con lắc đơn. Chu kì của con lắc đơn, tần số của con lắc đơn, tần số góc của con lắc đơn. Li độ góc, li độ dài.

PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG CON LẮC ĐƠN

Trong video này chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về bài toán viết phương trình dao động của con lắc đơn. Cũng như so sánh mối quan hệ giữa con lắc lò xo và con lắc đơn.

LỰC CĂNG DÂY CỦA CON LẮC ĐƠN

Trong bài giảng này chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về lực căng dây trong con lắc đơn. Đồng thời cũng sẽ tìm xem khi nào lực căng dây đạt giá trị cực đại hoặc cực tiểu.

Công Thức Liên Quan

Tỉ số động năng và thế năng con lắc đơn - vật lý 12

WđWt=n=s02-s2s2=α02-α2α2=v2vmax2-v2

Công thức :

WđWt=n=s02-s2s2=α02-α2α2=v2vmax2-v2

Xem chi tiết

Cơ năng của con lắc đơn - vật lý 12

W=Wđ+Wt=12mglα02=12mω2s02=mgl1-cosα0=12mv2max

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 : W=Wđ+Wt=12mglα02=12mω2s02=mgl1-cosα0=12mv2max

Chú ý : Động năng cực đại ở VTCB, cực tiểu ở biên.

Chú thích:

W : Cơ năng của con lắc đơn J

Wđ: Động năng của con lắc đơn J.

Wt : Thế năng của con lắc đơn J.

m: Khối lượng của vật kg.

v: Vận tốc của vật m/s.

s0 : Biên độ dài của dao động con lắc m ; cm

ω :Tốc độ góc của con lắc rad/s.

 α0: Biên độ dài của dao động con lắc rad

l: Chiều dài dây treo m

g: gia tốc trọng trường m/s2

Xem chi tiết

Thế năng của con lắc đơn - vật lý 12.

Wt=12mgh=12mωs02cos2ωt+φ=12mω2s2=mgl1-cosα

Định nghĩa : năng lượng mà con lắc có được do được đặt trong trọng trường.Thế năng biến thiên điều hòa theo t với chu kì T2

Công thức : 

Wt=12mgh=12mω2s02cos2ωt+φ=12mω2s2=mgl1-cosα12mglα2

Chú ý : Thế năng cực đại ở biên, cực tiểu ở VTCB.

Chú thích:

Wt: Thế năng của con lắc đơn J.

m: Khối lượng của vật kg.

v: Vận tốc của vật m/s.

s0 : Biên độ dài của dao động con lắc m

k: Độ cứng của lò xo N/m.

s: Li độ dài của dao động con lắc m ; cm

φ:Pha ban đầu rad

Xem chi tiết

Động năng của con lắc đơn - vật lý 12

Wđ=12mv2=12mωs02sin2ωt+φ=12mω2s02-s2=mglcosα-cosα0

Định nghĩa : năng lượng mà con lắc có được dưới dạng chuyển động.Động năng biến thiên điều hòa theo t với chu kì T2

Công thức : 

Wđ=12mv2=12mωs02sin2ωt+φ=12mω2s02-s2=mglcosα-cosα0

Chú ý : Động năng cực đại ở VTCB, cực tiểu ở biên.

Chú thích:

Wđ: Động năng của con lắc đơn J.

m: Khối lượng của vật kg.

v: Vận tốc của vật m/s.

s0 : Biên độ dài của dao động con lắc m

k: Độ cứng của lò xo N/m.

s: Li độ dài của dao động con lắc m ; cm

φ:Pha ban đầu rad

Xem chi tiết

Câu Hỏi Liên Quan

Công thức cơ băng của con lắc đơn theo góc lệch cực đại αo...

Viết biểu thức cơ năng của con lắc đơn khi biết góc lệch cực đại  α0 của dây treo:

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Tìm cơ năng của con lắc đơn biết biên độ so = 5cm và chu kì T=2s...

Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng m = 0,2kg, chiều dài dây treo l , dao động nhỏ với biên độ s0 = 5cm và chu kì T = 2s. Lấy g =  π2 = 10m/s2. Cơ năng của con lắc là

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Tìm động năng của con lắc đơn khi biết phương trình dao động

Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng m = 200g dao động với phương trình s = 10sin2t(cm). Ở thời điểm t =π /6(s), con lắc có động năng là

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Con lắc đơn có động năng bằng 3 lần thế năng tại li đọ góc nào...

Một con lắc đơn dao động với biên độ góc α0  = 6°. Con lắc có động năng bằng 3 lần thế năng tại vị trí có li độ góc là

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Cho 2 con lắc lò xo và con lắc đơn có năng lượng dao động bằng nhau, tìm tỉ số k/m...

Con lắc lò xo có độ cứng k dao động điều hoà với biên độ A. Con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài l , vật nặng có khối lượng m dao động điều hoà với biên độ góc  α0 ở nơi có gia tốc trọng trường g. Năng lượng dao động của hai con lắc bằng nhau. Tỉ số k/m bằng:

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Thế năng bằng một nữa cơ năng khi ở li độ nào...

Một con lắc đơn dao động điều hoà, với biên độ (dài) s0 . Khi thế năng bằng một nửa cơ năng dao động toàn phần thì li độ bằng

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Kéo con lắc ra khỏi vị trí cân bằng 60o, tìm năng lượng dao động...

Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng m = 200g, dây treo có chiều dài  l = 100cm. Kéo con lắc ra khỏi vị trí cân bằng một góc 60° rồi buông ra không vận tốc đầu. Lấy g = 10m/s2. Năng lượng dao động của vật là

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ Có video
Xem chi tiết

Tìm tần số biến đổi của thế năng, động năng khi biết phương trình dao động...

Khi con lắc đơn dao động với phương trình s = 5cos 10πt (mm)  thì thế năng của nó biến đổi với tần số 

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Cơ năng của con lắc đơn tỉ lệ thuận với biên độ góc, Cơ năng bằng động năng của vật khi qua vị trí cân bằng.

Với gốc thế năng tại vị trí cân bằng. Chọn câu sai khi nói về cơ năng của con lắc đơn khi dao động điều hòa.

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Quan hệ biên độ góc của hai con lắc khi l1=2l2 là gì

Hai con lắc đơn, dao động điều hòa tại cùng một nơi trên Trái Đất, có năng lượng như nhau. Quả nặng của chúng có cùng khối lượng. Chiều dài dây treo con lắc thứ nhất dài gấp đôi chiều dài dây treo con lắc thứ hai ( l1 = 2l2). Quan hệ về biên độ góc của hai con lắc là

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Cơ năng toàn phần của con lắc dơn khi biết khối lượng và biên độ dao động...

Một con lắc đơn có dây treo dài 1m và vật có khối lượng 1kg dao động với biên độ góc 0,1rad. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật, lấy g = 10m/s2. Cơ năng toàn phần của con lắc là

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Vận tốc của con lắc đơn khi qua li độ α biết biên độ góc αm...

Vận tốc của con lắc đơn có vật nặng khối lượng m, chiều dài dây treo l, dao động với biên độ góc αm khi qua li độ góc α là 

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Tìm vận tốc của vật khi con lắc qua vị trí cân bằng biết αo = 60o và chiều dài l =1m

Một con lắc đơn có dây treo dài 1m. Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc 60orồi thả nhẹ. Bỏ qua ma sát, lấy g=10m/s2. Vận tốc của vật khi nó qua vị trí cân bằng có độ lớn bằng bao nhiêu?

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng, cơ năng của con lắc

Tại nơi có gia tốc trọng trường là 9,8m/s2. Một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc 6°. Biết khối lượng vật nhỏ của con lắc là 90g và chiều dài treo là 1m. Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng, cơ năng của con lắc xấp xỉ:

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Cơ năng của con lắc là

Tại nơi có gia tốc trọng trường, con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc αo. Biết khối lượng vật nhỏ của con lắc là m, chiều dài dây treo là l, mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Khi con lắc chuyển động nhanh dần theo chiều dương đến vị trí có động năng bằng thế năng

Tại nơi có gia tốc trọng trường g, con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc α0 nhỏ. Lấy mốc thế năng ở vị trí cân bằng, khi con lắc chuyển động nhanh dần theo chiều dương đến vị trí có động năng bằng thế năng thì li độ góc α của con lắc bằng

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian ngắn nhất khi chất điểm từ vị trí có động năng bằng 3 lần đến vị trí có động năng bằng 1/3 thế năng

Một con lắc đơn chiều dài l và gắn vào vật có khối lượng m dao động điều hòa trên Ox với biên độ 10cm, chu kì 2s. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian ngắn nhất khi chất điểm đi từ vị trí có động năng 3 lần thế năng đến vị trí có động năng bằng 13 thế năng là

Trắc nghiệm Độ khó: Khó
Xem chi tiết

Ở vị trí con lắc có động năng bằng thế năng thì li độ góc của nó

 Một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc α0. Lấy mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Ở vị trí con lắc có động năng bằng thế năng thì li độ góc của nó bằng

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Xác định tí số động năng và cơ năng

Một vật dao động điều hoà theo phương trình x=1,6cos2πt-π2. Tỉ số động năng và cơ năng của vật tại độ x=1cm

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Tải Sách PDF Miễn Phí

Liên Kết Chia Sẻ

** Đây là liên kết chia sẻ bới cộng đồng người dùng, chúng tôi không chịu trách nhiệm gì về nội dung của các thông tin này. Nếu có liên kết nào không phù hợp xin hãy báo cho admin.