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. Hướng dẫn chi tiết theo từng bài.


Làm bài tập

Những Điều Thú Vị Chỉ 5% Người Biết

Advertisement
VẬT LÝ 12 Chương 1 Bài 3 Vấn đề 4 Câu 3
Trắc nghiệm Dễ

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

1J.

10-2J. 

10-3 J .

10-4J.



Advertisement

Các bài giảng liên quan Tìm động năng của con lắc đơn khi biết phương trình dao động

NĂNG LƯỢNG DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN

4943612   22/09/2021

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.

Các công thức liên quan


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)

hinh-anh-cong-thuc-tinh-van-toc-cua-con-lac-don-vat-ly-12-305-0

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 thêm

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 thêm

Advertisement

Biến số liên quan


g

 

Khái niệm

+ Trong Vật lý học, gia tốc trọng trường là gia tốc do lực hấp dẫn tác dụng lên một vật. Bỏ qua ma sát do sức cản không khí, theo nguyên lý tương đương mọi vật nhỏ chịu gia tốc trong một trường hấp dẫn là như nhau đối với tâm của khối lượng.

+ Tại các điểm khác nhau trên Trái Đất, các vật rơi với một gia tốc nằm trong khoảng 9,78 và 9,83 m/s2 phụ thuộc vào độ cao của vật so với mặt đất.

+ Trong việc giải bài tập, để dễ tính toán, người ta thường lấy g=10 m/s2.

 

Đơn vị tính: m/s2


Xem thêm

l

 

Đơn vị tính: m


Xem thêm

α

Định nghĩa : Góc quét mà dao động con lắc đơn quét được từ vị trí nào đó đến vị trí cân bằng.

Kí hiệu: α

Đơn vị: rad


Xem thêm

α0

Định nghĩa : Góc quét ban đầu của con lắc đơn tính từ vị trí thả đến vị trí cân bằng.

Kí hiệu: α0

Đơn vị : rad


Xem thêm

ω

Định nghĩa : Tần số góc của con lắc đơn là độ quét góc nhanh hay chậm trong một khoảng thời gian.

Kí hiệu: ω

Đơn vị: rad/s


Xem thêm

Advertisement

Hằng số liên quan


gTĐ

+ Gia tốc rơi tự do phụ thuộc vào độ cao càng lên cao càng giảm.

+ Ở những nơi khác nhau có gia tốc rơi tự do khác nhau. Ví dụ Kuala Lumpur 9,776 m/s2 , ở Washington DC 9,801 m/s2

+ Giá trị rơi tự do trung bình 9,81 m/s2


Xem thêm

Advertisement

Các câu hỏi liên quan

có 10 câu hỏi trắc nghiệm và tự luận vật lý


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 Dễ

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 Trung bình  Có Video

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 Trung bình  Có Video
Advertisement

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 Dễ

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 Dễ

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 Dễ
Xem tất cả câu hỏi liên quan Làm bài tập
Advertisement
Advertisement


Tin Tức Liên Quan

Doanh thu từ quảng cáo giúp chúng mình duy trì nội dung chất lượng cho website

  Cách tắt chặn quảng cáo  

Tôi không muốn hỗ trợ (Đóng) - :(

Bạn hãy tắt trình chặn quảng cáo
Loading…