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
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
Chia sẻ qua facebook
Hoặc chia sẻ link trực tiếp:
www.congthucvatly.com/bien-so-li-do-goc-cua-dao-dong-con-lac-don-vat-ly-12-254
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.
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.
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.
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.
Khái niệm:
Gia tốc cực đại của con lắc đơn trong dao động điều hòa tỉ lệ thuận với biên độ dài của dao động. Con lắc đơn có gia tốc cực đại khi vật ở vị trí hai biên.
Đơn vị tính:
Khái niệm:
- Gia tốc tiếp tuyến của dao động con lắc đơn tỉ lệ với li độ dài của vật.
- Phương trình gia tốc là đạo hàm bậc hai của phương trình li độ dài trong dao động con lắc đơn.
Đơn vị tính:
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
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
Khái niệm:
là giá trị vận tốc tốc cực đại của con lắc đơn khi vật đang dao động điều hòa và đi qua vị trí cân bằng.
Đơn vị tính: m/s
;
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:
Chú thích :
Li độ dài của con lắc đơn
Chiều dài dây treo
Li độ góc của con lắc đơn
Định nghĩa : năng lượng mà con lắc có được dưới dạng chuyển động.Động năng biến thiên điều hòa theo t với chu kì
Công thức :
Chú ý : Động năng cực đại ở VTCB, cực tiểu ở biên.
Chú thích:
Động năng của con lắc đơn .
Khối lượng của vật .
Vận tốc của vật .
Biên độ dài của dao động con lắc
Độ cứng của lò xo .
Li độ dài của dao động con lắc
Pha ban đầu
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
Công thức :
Chú ý : Thế năng cực đại ở biên, cực tiểu ở VTCB.
Chú thích:
Thế năng của con lắc đơn .
Khối lượng của vật .
Vận tốc của vật .
Biên độ dài của dao động con lắc
Độ cứng của lò xo .
Li độ dài của dao động con lắc
Pha ban đầu
Khi con lắc ở vị trí li độ góc :
Công thức
Khi góc nhỏ:
Khi vật ở biên: hay
Khi ở VTCB: hay
Chú thích :
: Lực căng dây
m: Khối lượng con lắc
g: Gia tốc trọng trường
Li độ góc
: Biên độ góc
Lực hồi phục của con lắc đơn là hợp lực của lực căng dây và trọng lực giúp con lắc đơn dao động điều hòa.
Công thức:
Tại biên lực phục hồi cực đại
Tại VTCB lực phục hồi bằng 0
Chú thích:
: Lực phục hồi của con lắc đơn
Li độ góc
Li độ dài
Tốc độ góc của dao động con lắc đơn
Phương trình li độ dài , li độ góc của con lắc đơn
Với Li độ dài
Biên độ dài
Li độ góc
Biên độ góc
Tần số góc con lắc đơn
Chú ý :
+ Li độ dài , li độ góc cùng pha cực đại tại biên và bằng 0 tại VTCB.
+ Với góc nhỏ ta có hệ thức :
Phương trình gia tốc của con lắc đơn
Với Biên độ dài
Li độ góc
Biên độ góc
Tần số góc con lắc đơn
Gia tốc của vật
Chú ý :
+ Gia tốc chậm pha li độ dài , li độ góc ; chậm pha với vận tốc , cực đại tại VTCB và bằng 0 tại Biên.
+ Với góc nhỏ ta có hệ thức : ,,
Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng m = 200g dao động với phương trình s = 10sin2t(cm). Ở thời điểm t = /6(s), con lắc có động năng là
Một con lắc đơn dao động với biên độ góc = . Con lắc có động năng bằng 3 lần thế năng tại vị trí có li độ góc là
Một con lắc đơn dao động điều hoà, với biên độ (dài) . Khi thế năng bằng một nửa cơ năng dao động toàn phần thì li độ bằng
Khi con lắc đơn dao động với phương trình thì thế năng của nó biến đổi với tần số
Vận tốc của con lắc đơn có vật nặng khối lượng m, chiều dài dây treo l, dao động với biên độ góc khi qua li độ góc là
Con lắc đơn đang đứng yên ở vị trí cân bằng. Lúc t = 0 truyền cho con lắc vận tốc = 20cm/s nằm ngang theo chiều dương thì nó dao động điều hoà với chu kì T = s . Phương trình dao động của con lắc dạng li độ góc là
Một con lắc đơn có chiều dài = 2,45m dao động ở nơi có g = 9,8m/. Kéo con lắc lệch cung độ dài 5cm rồi thả nhẹ cho dao động. Chọn gốc thời gian vật bắt đầu dao dộng. Chiều dương hướng từ vị trí cân bằng đến vị trí có góc lệch ban đầu. Phương trình dao động của con lắc là
Một con lắc đơn có chiều dài dây treo là = 20cm treo cố định. Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng góc 0,1(rad) về phía bên phải rồi truyền cho nó vận tốc 14cm/s theo phương vuông góc với dây về phía vị trí cân bằng. Coi con lắc dao động điều hoà. Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng từ vị trí cân bằng sang phía bên phải, gốc thời gian là lúc con lắc đi qua vị trí cân bằng lần thứ nhất. Lấy g = 9,8m/. Phương trình dao động của con lắc có dạng:
Cho con lắc đơn dài =1m, dao động tại nơi có gia tốc trọng trường g=10m/. Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc rồi thả nhẹ. Bỏ qua ma sát. Tốc độ của vật khi qua vị trí có li độ góc là
Một con lắc đơn có chiều dài =1m được kéo ra khỏi vị trí cân bằng một góc =so với phương thẳng đứng rồi thả nhẹ cho vật dao động. Cho g = = 10m/. Tốc độ của con lắc khi về đến vị trí cân bằng có giá trị là
Một con lắc đơn có chu kì dao động T=2s tại nơi có g=10m/. Biên độ góc của dao động là . Vận tốc của con lắc tại vị trí có li độ góc có độ lớn là
Một con lắc đơn có dây treo dài 20cm. Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc 0,1rad rồi cung cấp cho nó vận tốc 14cm/s hướng theo phương vuông góc sợi dây. Bỏ qua ma sát, lấy g=(m/). Biên độ dài của con lắc là
Một con lắc đơn có dây treo dài 1m. Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc rồi thả nhẹ. Bỏ qua ma sát, lấy g=10m/. Vận tốc của vật khi nó qua vị trí cân bằng có độ lớn bằng bao nhiêu?
Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng m=200g, chiều dài =50cm. Từ vị trí cân bằng ta truyền cho vật nặng vận tốc v=1m/s theo phương ngang. Lấy g==10m/. Lực căng dây khi vật đi qua vị trí cân bằng là
Một con lắc đơn được kích thích và để cho dao động tự do với biên độ góc nhỏ trong điều kiện lực cản không đáng kể thì dao động điều hòa với tần số 0,25 Hz. Con lắc dao động với biên độ 4cm. Lấy và . Chọn gốc thời gian là lúc con lắc qua VTCB theo chiều dương thì biểu thức li độ góc là
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
Một con lắc đơn gồm quả cầu nặng 200g, treo vào đầu sợi dây dài l. Tại nơi có con lắc dao động với biên độ nhỏ và khi qua vị trí cân bằng có vận tốc và khi vật nặng đi từ vị trí cân bằng đến li độ mất thời gian ngắn nhất là Viết phương trình dao động của con lắc, biết tại t = 0 thì , đồng thời quả cầu đang chuyển động ra xa tại vị trí cân bằng. Bỏ qua ma sát và sức cản không khí.
Một con lắc đơn có chiều dài 1m, được treo tại nơi có gia tốc trọng trường . Giữ vật nhỏ của con lắc ở vị trí có li độ góc rồi thả nhẹ vào lúc t=0. Phương trình dao động của vật là
Tại nơi có gia tốc trọng trường g, con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc 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 của con lắc bằng
Một con lắc đơn chiều dài 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 thế năng là
Một con lắc đơn đang dao động điều hòa với biên độ góc tại nơi có gia tốc trọng trường là g. Biết lực căng dây lớn nhất bằng 1,02 lần lực căng dây nhỏ nhất. Giá trị của là
Một con lắc đơn khối lượng m dao động điều hòa với biên độ góc . Biểu thức tính lực căng của dây ở li độ là
Một con lắc đơn dao động điều hòa trong trường trọng lực. Biết trong quá trình dao động, độ lớn lực căng dây lớn nhất gấp 1,1 lần độ lớn lực căng dây nhỏ nhất. Con lắc dao động với biên độ góc là
Một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc . 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
Một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc có = 0,97. Khi vật đi qua vị trí có li độ góc thì lực căng dây bằng trọng lực của vật. Giá trị bằng
Hãy giúp Công Thức Vật Lý chọn lọc những nội dung tốt bạn nhé!
;