Tần số góc của con lắc đơn - Vật lý 12

Vật lý 12.Tần số góc của con lắc đơn. Hướng dẫn chi tiết.

Advertisement

Tần số góc của con lắc đơn - Vật lý 12

ω

 

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

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.

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.

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.

Biến Số Liên Quan

Gia tốc cực đại của vật của con lắc đơn - Vật lý 12

amax

 

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: m/s2

 

Xem chi tiết

Gia tốc của con lắc đơn - Vật lý 12

a

 

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: m/s2

 

Xem chi tiết

Vận tốc cực đại của con lắc đơn - Vật lý 12

vmax

Khái niệm:

vmax 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

 

Xem chi tiết

Vận tốc của con lắc đơn - Vật lý 12

v

 

Khái niệm:

v là vận tốc theo phương tiếp tuyến của con lắc trong dao động điều hòa.

 

Đơn vị tính: m/s

 

Xem chi tiết

Tần số góc của con lắc đơn - Vật lý 12

ω

 

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

Xem chi tiết

Công Thức Liên Quan

Công thức tính vận tốc của con lắc đơn - vật lý 12

v=ωs02-s2v=2glcosα-cosα0

Công thức:

v=2glcosα-cosα0 hay v=ωs02-s2

+ vmax=2gl1-cosα0 tại VTCB

+ vmin=0 tại 2 biên

Với góc nhỏ : v=glα20-α2

 

Hoặc v=-s0ωcosωt+φ

 

Chú thích:

v: Vận tốc của con lắc m/s.

g: Gia tốc trọng trường m/s2.

l: Chiều dài dây m.

α :Li độ góc rad

α0 :Biên độ góc rad

 

Chứng minh công thức:

Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có:

Wđ=W-Wt

Lại có W=Wtmax=m.g.hmax=mgl(1-cosαo)    (2)Wt=m.g.h=mgl.(1-cosα)                         (3)

Xem hình vẽ dưới đây để chứng minh công thức số (2) và (3)

Bằng mối quan hệ trong tam giác vuông ta có hmax=l(1-cosαo)h=l(1-cosα)

 

Từ đây suy ra được:  Wd=W-Wt

12mv2=mgl(cosα-cosαo)v2=2gl(cosα-cosαo)v=2gl(cosα-cosαo)

 

Xem chi tiết

Công thức tính gia tốc của con lắc đơn - vật lý 12

a=-ω2s;an=v2l

Gia tốc tiếp tuyến a m/s2: gia tốc tiếp tuyến có phương tiếp tuyến với quỹ đạo dao động con lắc đơn 

            +   Công thức : a=-ω2s

a  cực đại tại VTCB , cực tiểu tại biên

Gia tốc pháp tuyến anm/s2:gia tốc tiếp tuyến có phương vuông tiếp tuyến với quỹ đạo dao động con lắc đơn 

          + Công thức : an=v2l

Gia tốc toàn phần atp m/s2: Tổng hợp vecto gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến.

atp=a+anatp=a2+a2n

Xem chi tiết

Hệ thức vuông pha cho con lắc đơn - vật lý 12

ss02+vωs02=1aω2s02+vωs02=1

s0=vmaxω=s2+vω2=amaxω2

vmax=amaxω=v2+aω2

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

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

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

Công thức tính lực phục hồi của con lắc đơn - vật lý 12

F=-mgsinα-mgα=-mgsl=-mω2s

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:

F=-mgsinα-mgα=-mgsl=-mω2s

Tại biên lực phục hồi cực đại Fmax=mω2s0

Tại VTCB lực phục hồi bằng 0

Chú thích:

F : Lực phục hồi của con lắc đơn N

α: Li độ góc rad

s: Li độ dài m

ω: Tốc độ góc của dao động con lắc đơn

Xem chi tiết

Phương trình li độ dài, li độ góc của con lắc đơn - vật lý 12

s=s0cosωt+φ và α=α0cosωt+φ

Phương trình li độ dài , li độ góc của con lắc đơn

s=s0cosωt+φ và α=α0cosωt+φ

Với s: Li độ dài m

      s0: Biên độ dàim

      α : Li độ góc rad

      α0: Biên độ góc rad

     ω: Tần số góc con lắc đơn rad/s

Chú ý : 

+ Li độ dài , li độ góc cùng pha  cực đại tại biên và bằng 0 tại VTCB.

+ Với góc α nhỏ ta có hệ thức : s=lα

Xem chi tiết

Phương trình vận tốc của con lắc đơn - vật lý 12

v=s'=-ωs0sinωt+φ

Phương trình vận tốc của con lắc đơn

v=s'=-ωs0sinωt+φ

Với s: Li độ dài m

      s0: Biên độ dàim

      α : Li độ góc rad

      α0: Biên độ góc rad

     ω=gl Tần số góc con lắc đơn rad/s

     v: Vận tốc của con lắc đơn m/s

Chú ý : 

+ Vận tốc vuông pha li độ dài và li độ góc,  cực đại tại VTCB và bằng 0 tại Biên.

+ Với vận tốc cực đại : vmax=ωs0=ωlα0

Xem chi tiết

Phương trình gia tốc của con lắc đơn - vật lý 12

a=-ω2s0cosωt+φ

Phương trình gia tốc của con lắc đơn

 a=-ω2s0cosωt+φ

Với   s0: Biên độ dàim

      α : Li độ góc rad

      α0: Biên độ góc rad

     ω: Tần số góc con lắc đơn rad/s

     a: Gia tốc của vật m/s2

Chú ý : 

+ Gia tốc chậm pha π li độ dài , li độ góc ; chậm pha π2 với vận tốc , cực đại tại VTCB và bằng 0 tại Biên. 

+ Với góc α nhỏ ta có hệ thức : s=lα ,a=-ω2s=-ω2lαamax=ω2s0=ω2lα0

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

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

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

Viết phương trình dao động dạng li độ góc của con lắc khi truyền cho con lắc vận tốc vo = 20cm/s sẽ có chu kì T=2π/5...

Con lắc đơn đang đứng yên ở vị trí cân bằng. Lúc t = 0 truyền cho con lắc vận tốc v0 = 20cm/s nằm ngang theo chiều dương thì nó dao động điều hoà với chu kì T = 2π5 s . Phương trình dao động của con lắc dạng li độ góc là

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình Có video
Xem chi tiết

viết phương trình dao động của con lắc biết l= 2,45m, Kéo con lắc lệch cung độ dài 5cm rồi thả nhẹ...

Một con lắc đơn có chiều dài  l = 2,45m dao động ở nơi có g = 9,8m/s2. 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

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Viết phương trình dao động của con lắc đơn có chiều dài l được kéo lệch góc 0.1rad và truyền vận tốc ban đầu 14 cm/s

Một con lắc đơn có chiều dài dây treo là  l  = 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/s2. Phương trình dao động của con lắc có dạng:

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình Có video
Xem chi tiết

Biết biên độ góc sau chạm, tìm vận tốc của vật trước khi va chạm vào con lắc đơn...

Một con lắc đơn có dây treo dài  l = 1m mang vật nặng m = 200g. Một vật có khối lượng m0= 100g chuyển động theo phương ngang đến va chạm hoàn toàn đàn hồi vào vật m. Sau va chạm con lắc đi lên đến vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 60°. Lấy g = π2  = 10m/s2. Vận tốc của vật m0 ngay trước khi va chạm là

Trắc nghiệm Độ khó: Khó
Xem chi tiết

Tìm tốc độ của con lắc đơn khi qua vị trí có li độ góc α=30o biết αo= 60o, l= 1m

Cho con lắc đơn dài l=1m, dao động tại nơi có gia tốc trọng trường g=10m/s2. Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc α0=60o rồi thả nhẹ. Bỏ qua ma sát. Tốc độ của vật khi qua vị trí có li độ góc α=30o

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Tìm tốc độ của con lắc đơn khi về đến vị trí cân bằng biết l=1m, αo= 5o

Một con lắc đơn có chiều dài l=1m được kéo ra khỏi vị trí cân bằng một góc αo=5oso với phương thẳng đứng rồi thả nhẹ cho vật dao động. Cho g = π2= 10m/s2. Tốc độ của con lắc khi về đến vị trí cân bằng có giá trị là

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Tìm vận tốc của con lắc đơn tại vị trí li độ α = 3o biết chu kì T=2s biên độ góc αo=6o

Một con lắc đơn có chu kì dao động T=2s tại nơi có g=10m/s2. Biên độ góc của dao động là 6o. Vận tốc của con lắc tại vị trí có li độ góc 3ocó độ lớn là

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Tìm tốc độ của con lắc đơn sau 2.5s biết t=0 vật qua vị trí cân bằng theo chiều dương với v = 0.5 m/s

Một con lắc đơn có chiều dài l=1m, dao động điều hoà ở nơi có gia tốc trọng trường g = π2=10m/s2. Lúc t=0, con lắc đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương với vận tốc 0,5m/s. Sau 2,5s vận tốc của con lắc có độ lớn là

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Tìm biên độ của con lắc biết ban đầu kéo ra khỏi vị trí cân bằng một góc 0.1rad và truyền vận tốc v= 14 cm/s

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=π2(m/s2). Biên độ dài của con lắc là

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình Có video
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

Lực căng dây khi vật qua vị trí cân bằng biết ở vị trí cân bằng ta truyền cho vật nặng vận tốc v=1m/s theo phương ngang...

Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng m=200g, chiều dài l=50cm. Từ vị trí cân bằng ta truyền cho vật nặng vận tốc v=1m/s theo phương ngang. Lấy g=π2=10m/s2. Lực căng dây khi vật đi qua vị trí cân bằng là

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ Có video
Xem chi tiết

Phương trình dao động điều hòa của con lắc. Biết cơ năng là 8.10^-4 J

Một con lắc đơn treo một vật nặng có khối lượng 100g, chiều dài dây treo là 1m, treo tại nơi có g=9,86m/s2. Bỏ qua mọi ma sát. Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng góc α0 rồi thả không vận tốc đầu. Biết con lắc dao động điều hòa với cơ năng W=8.10-4J. Lập phương trình dao động điều hòa của con lắc, chọn gốc thời gian lúc vật nặng có li độ cực đại dương. Lấy π2=10

Trắc nghiệm Độ khó: Khó
Xem chi tiết

Phương trình dao động đối với li độ độ dài của con lắc

Một con lắc đơn dài l=20cm 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 14cm/s 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 g=9,8m/s2 

Trắc nghiệm Độ khó: Khó
Xem chi tiết

Phương trình dao động của con lắc theo li độ dài

Một con lắc đơn đang nằm yên tại vị trí cân bằng, truyền cho nó một vận tốc v0=40cm/s theo phương ngang thì con lắc đơn dao động điều hòa. Biết rằng tại vị trí có li độ góc α=0,13 rad thì nó có vận tốcv=20cm/s Lấy g=10m/s2. Chọn gốc thời gian là lúc truyền vận tốc cho vật, chiều dương cùng chiều với vận tốc ban đầu. Viết phương trình dao động của con lắc theo li độ dài.

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
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

Xác nhận nội dung

Hãy giúp Công Thức Vật Lý chọn lọc những nội dung tốt bạn nhé!