Bài giảng vật lý số 2: các dạng bài tập về con lắc đơn

Tham khảo tài liệu bài giảng vật lý số 2: các dạng bài tập về con lắc đơn, tài liệu phổ thông, ôn thi đh-cđ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng vật lý số 2: các dạng bài tập về con lắc đơnTh y ng Vi t Hùng Bài gi ng s 03: CÁC D NG BÀI T P V CON L C ƠND NG 1: CHU KỲ, T N S C A CON L C ƠNVí d 1. M t con l c ơn dao ng i u hòa t i nơi có gia t c g = 9,86 (m/s2). Trong 1 phút 30 giây con l cth c hi n ư c 90 dao ng toàn ph n.a) Tính t n s dao ng c a con l c.b) Tính chi u dài c a con l c ơn. Hư ng d n gi i:a) Trong 90 giây, con l c th c hi n 90 dao ng toàn ph n → T = 90/ 90 = 1 (s)T n s dao ng c a con l c f = 1/T = 1 (Hz).b) Chi u dài c a con l c = 1 m.Ví d 2. Trong cùng m t kho ng th i gian con l c có chi u dài 1 th c hi n ư c 8 dao ng, con l c có chi udài 2 th c hi n ư c 10 dao ng, bi t hi u chi u dài hai con l c b ng 9 (cm). Tìm chi u dài m i con l c? Hư ng d n gi i: T5G i chu kì con l c có chi u dài 1 , 2 l n lư t là T1,T2. Khi ó ta có ∆t = 8T1 = 10T2 ⇔ 1 = = 1 T2 4 2  1 25 =  1 = 25 cmT ó ta có h phương trình:  2 16   →  2 = 16 cm  − =9 1 2Ví d 3. Trong cùng m t kho ng th i gian, con l c ơn dài 1 th c hi n ư c 5 dao ng bé, con l c ơn dài 2 th chi n ư c 9 dao ng bé. Hi u chi u dài dây treo c a hai con l c là 112 (cm). Tính dài 1 và 2 c a hai con l c?………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………………………………………………. áp s : 162 cm và 50 cm.D NG 2: L P PHƯƠNG TRÌNH DAO NG C A CON L C ƠNVí d 1. M t con l c ơn dao ng i u hoà nơi có gia t c tr ng trư ng là g = 10 (m/s2), cho π2 = 10, dâytreo con l c dài = 80 (cm), biên dao ng là 8 (cm). Ch n g c to là v trí cân b ng, g c th i gian làlúc con l c qua v trí cân b ng theo chi u dương. Vi t phương trình dao ng c a con l c. Hư ng d n gi i:G i phương trình dao ng t ng quát là x = Acos(ωt + φ) cmT n s góc 10 π 5 g ω= = = (rad/s) 0, 8 2Ch n g c th i gian (t = 0) là lúc con l c i qua v trí cân b ng theo chi u dương nên ta cóxo = 0 A cos φ = 0 cosφ = 0 π ⇔ ⇔  φ = − (rad ). → vo > 0 −ωA sin φ > 0 sin φ < 0 2 π 5 π ng c a con l c là x = 8 cos  t −  cm.V y phương trình dao 2 2Bài 2. M t con l c ơn dao ng i u hòa có chi u dài = 20 (cm). T i t = 0, t v trí cân b ng truy n chocon l c m t v n t c ban u 14 (cm/s) theo chi u dương c a tr c t a . L y g = 9,8 (m/s2), vi t phương trìnhdao ng c a con l c. Hư ng d n gi i: g 9, 8T n s góc ω = = = 7 rad/s. 0, 2 Trang -1- Hocmai.vn - Ngôi trư ng chung c a h c trò Vi t T ng ài tư v n 1900 58-58-12Th y ng Vi t Hùng v 2 14 2 c l p t a có A 2 = x 2 + =  A = 2 cm. →Áp d ng h th c ω2 7 2 xo = 0 A cos φ = 0 cosφ = 0 π ⇔ ⇔  φ = − (rad ). →Do t = 0 v t qua VTCB theo chi u dương nên ta có   vo > 0 −ωA sin φ > 0 sin φ < 0 2V y phương trình dao ng c a con l c là x = 2cos(7t – π/2) cm. , L C CĂNG DÂY C A CON L C ƠND NG 3: T C  v = 2g (1 − cosα o ) ; khi α = 00  : v = 2g ( cosα − cosα o )   max → Tc  v min = 0; khi α = α o   τ = mg ( 3 − 2cosα o ) ; khi α = 00  L c căng dây: τ = mg ( 3cosα − 2cosα o )   max → ...