Chú thích:
: chu kì dao động
: chiều dài dây treo
gia tốc trọng trường
Chú thích:
: chu kì dao động
: chiều dài dây treo
gia tốc trọng trường
Chia sẻ qua facebook
Hoặc chia sẻ link trực tiếp:
congthucvatly.com/cong-thuc-cong-thuc-xac-dinh-chu-ki-cua-con-lac-don-trong-dao-dong-dieu-hoa-291
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.
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 phụ thuộc vào độ cao của vật so với mặt đất.
- Trong việc giải bài tập, để dễ tính toán, người ta thường lấy hoặc đôi khi lấy .
Đơn vị tính:
l
Khái niệm:
l là chiều dài của dây treo.
Đơn vị tính: mét (m)
Khái niệm:
Chu kì là khoảng thời gian con lắc đơn thực hiện được 1 dao động toàn phần.
Đơn vị tính: giây ()
+ 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 , ở Washington DC
+ Giá trị rơi tự do trung bình
Do khối lượng Mặt Trăng bằng Trái Đất và đường kính nhỏ hơn 30 lần đường kính Trái Đất. Ngoài ra áp suất khí quyển rất yếu nên gia tốc trọng trường tại mặt đất chỉ bằng trên Trái Đất.
Khối lượng sao Hỏa bằng Trái Đất và có đường kính bằng một nửa .Gia tốc trên mặt đất ở sao Hỏa nhỏ hơn 0,53 lần Trái Đất
Đặc điểm :Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng , nhanh dần đều với gia tốc trong trường g và có vận tốc đầu bằng 0.
Chứng minh
Từ công thức quãng đường của nhanh dần đều.
Suy ra trong chuyển động rơi tự do quãng đường có công thức
Chú thích:
: Quãng đường vật rơi từ lúc thả đến thời điểm t .
g: Gia tốc trọng trường . Tùy thuộc vào vị trí được chọn mà g sẽ có giá trị cụ thể.
: thời gian chuyển động của vật từ lúc thả
Chú thích:
: thời gian chuyển động của vật .
: độ cao của vật so với mặt đất .
: gia tốc trọng trường . Tùy thuộc vào vị trí được chọn mà g sẽ có giá trị cụ thể.
Chú thích:
: tốc độ của vật .
g: gia tốc trọng trường . Tùy thuộc vào vị trí được chọn mà g sẽ có giá trị cụ thể.
: thời điểm của vật tính từ lúc thả
Lưu ý:
Ở đây ta chỉ tính tới độ lớn của vận tốc tức thời của vật (nói cách khác là ta đang tính tốc độ tức thời của vật).
Áp dụng tỉ số lượng giác ta có: .
Từ đây suy ra .
Mà thế năng lại được tính bằng:
Vậy
Chú thích:
: thế năng, thế năng cực đại .
: khối lượng vật năng .
: gia tốc trọng trường .
: chiều dài dây treo .
: góc lệc giữa dây treo với phương thẳng đứng hoặc .
Chú thích:
: vận tốc của vật .
: gia tốc trọng trường .
: chiều dài dây treo .
: góc lệc giữa dây treo với phương thẳng đứng hoặc .
Một con lắc đơn có chiều dài và chu kì T. Nếu tăng chiều dài con lắc thêm một đoạn nhỏ . Tìm sự thay đổi của chu kì con lắc theo các đại lượng đã cho:
Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ trên mặt đất ở nhiệt độ . Biết hệ số nở dài dây treo con lắc là . Khi nhiệt độ ở đó thì sau một ngày đêm, đồng hồ sẽ chạy như thế nào ?
Con lắc của một đồng hồ quả lắc có chu kì 2s ở nhiệt độ . Nếu tăng nhiệt độ lên đến thì đồng hồ đó trong một ngày đêm chạy nhanh hay chậm bao nhiêu ? Cho hệ số nở dài là
Một đồng hồ quả lắc chạy nhanh 8,64s trong một ngày tại một nơi trên mặt biển và ở nhiệt độ . Thanh treo con lắc có hệ số nở dài . Cùng vị trí đó, đồng hồ chạy đúng ở nhiệt độ là
Một đồng hồ chạy đúng ở nhiệt độ = . Nếu nhiệt độ tăng đến thì mỗi ngày đêm đồng hồ nhanh hay chậm bao nhiêu ? Cho hệ số nở dài của dây treo con lắc là
Một đồng hồ đếm giây mỗi ngày chậm 130 giây. Phải điều chỉnh chiều dài của con lắc như thế nào để đồng hồ chạy đúng ?
Một đồng hồ con lắc đếm giây có chu kì T = 2s mỗi ngày chạy nhanh 120 giây. Hỏi chiều dài con lắc phải điều chỉnh như thế nào để đồng hồ chạy đúng.
Một con lắc đơn dài 25cm, hòn bi có khối lượng 10g mang điện tích q = . Cho . Treo con lắc đơn giữa hai bản kim loại song song thẳng đứng cách nhau 20cm. Đặt hai bản dưới hiệu điện thế một chiều 80V. Chu kì dao động của con lắc đơn với biên độ góc nhỏ là
Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng m = 80g, đặt trong điện trường đều có vectơ cường độ điện trường thẳng đứng, hướng lên có độ lớn E = 4800V/m. Khi chưa tích điện cho quả nặng, chu kì dao động của con lắc với biên độ nhỏ , tại nơi có gia tốc trọng trường . Khi tích điện cho quả nặng điện tích thì chu kì dao động của nó là
Một con lắc đơn gồm một sợi dây dài có khối lượng không đáng kể, đầu sợi dây treo hòn bi bằng kim loại khối lượng m = 0,01kg mang điện tích . Đặt con lắc trong một điện trường đều có phương thẳng đứng hướng xuống dưới. Chu kì con lắc khi E = 0 là . Tìm chu kì dao động của con lắc khi E = 104V/m. Cho .
Một con lắc đơn gồm dây treo dài 0,5m, vật có khối lượng m = 40g dao động ở nơi có gia tốc trọng trường là Tích điện cho vật điện tích rồi treo con lắc trong điện trường đều có phương thẳng đứng, có chiều hướng lên và có cường độ E = 40V/cm. Chu kì dao động của con lắc trong điện trường thoả mãn giá trị nào sau đây?
Có ba con lắc cùng chiều dài dây treo, cùng khối lượng vật nặng. Con lắc thứ nhất và con lắc thứ hai mang điện tích và , con lắc thứ ba không mang điện tích. Chu kì dao động điều hòa của chúng trong điện trường đều có phương thẳng đứng lần lượt là ; và với ; . Biết . Tỉ số điện tích bằng
Con lắc đơn dài 1m, vật nặng khối lượng mang điện tích , cho . Đặt con lắc vào vùng điện trường đều nằm ngang, có độ lớn E = 25V/cm. Chu kì dao động của con lắc bằng
Một con lắc đơn dài 1m, một quả nặng dạng hình cầu khối lượng m = 400g mang điện tích . Lấy . Đặt con lắc vào vùng không gian có điện trường đều (có phương trùng phương trọng lực) thì chu kì dao động của con lắc là 2,04s. Xác định hướng và độ lớn của điện trường ?
Một con lắc đơn được treo vào trần thang máy tại nơi có . Khi thang máy đứng yên thì con lắc có chu kì dao động là 1s. Chu kì của con lắc khi thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc là
Một con lắc đơn được treo vào trần thang máy tại nơi có . Khi thang máy đứng yên thì con lắc có chu kì dao động là 1s. Chu kì của con lắc khi thang máy đi lên chậm dần đều với gia tốc là
Một con lắc đơn được treo vào trần thang máy tại nơi có . Khi thang máy đứng yên thì con lắc có chu kì dao động là 1s. Chu kì của con lắc khi thang máy đi xuống nhanh dần đều với gia tốc là
Một con lắc đơn được treo vào trần thang máy tại nơi có . Khi thang máy đứng yên thì con lắc có chu kì dao động là 1s. Chu kì của con lắc khi thang máy đi xuống chậm dần đều với gia tốc là
Một con lắc đơn được treo vào trần thang máy tại nơi có . Khi thang máy đứng yên thì con lắc có chu kì dao động là 1s. Chu kì của con lắc khi thang lên đều hoặc xuống đều là
Một con lắc đơn được treo vào trần thang máy tại nơi có Khi thang máy đứng yên thì con lắc có chu kì dao động là 1s. Chu kì của con lắc khi thang máy rơi tự do là
Treo một con lắc đơn dài 1m trong một toa xe chuyển động xuống dốc nghiêng góc = so với phương ngang, hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường là . Gia tốc trọng trường là . Chu kì dao động nhỏ của con lắc là
Một con lắc đơn được đặt trong thang máy, có chu kì dao động riêng bằng T khi thang máy đứng yên. Thang máy đi xuống nhanh dần đều với gia tốc a = g/3. Tính chu kì dao động của con lắc khi đó.
Một con lắc đơn được đặt trong thang máy, có chu kì dao động riêng bằng T khi thang máy đứng yên. Thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc a = g/3. Tính chu kì dao động của con lắc khi đó.
Một con lắc đơn được treo vào trần của một xe ôtô đang chuyển động theo phương ngang. Tần số dao động của con lắc khi xe chuyển động thẳng đều là , khi xe chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a là và khi xe chuyển động chậm dần đều với gia tốc a là Mối quan hệ giữa và là
Một con lắc đơn có chiều dài dây treo 1m dao động điều hoà treo trong một xe chạy trên mặt phẳng nghiêng góc so với phương ngang. Xe chuyển động trên mặt phẳng nghiêng không ma sát. Quả cầu khối lượng m = g. Lấy . Chu kì dao động nhỏ của con lắc là
Một con lắc đơn có chu kì T = 1,5s khi treo vào thang máy đứng yên. Chu kì của con lắc khi thang máy đi lên chậm dần đều với gia tốc bằng bao nhiêu? cho .
Con lắc đơn có dây treo dài 1m dao động điều hòa trong một xe chạy trên mặt nghiêng góc so với phương ngang. Khối lượng quả cầu là m = g. Lấy . Bỏ qua ma sát giữa bánh xe va mặt đường. Chu kì dao động nhỏ của con lắc bằng
Một con lắc đơn được treo vào trần một thang máy tại nơi có . Khi thang đứng yên thì chu kì dao động nhỏ của con lắc là 2s. Thang máy đi xuống đều thì tần số dao động của con lắc bằng
Một con lắc đơn được treo vào trần một thang máy tại nơi có . Khi thang đứng yên thì chu kì dao động nhỏ của con lắc là 2s. Thang máy đi lên chậm dần đều với gia tốc thì con lắc dao động với tần số bằng
Treo một con lắc đơn dài 1m trong một toa xe chuyển động xuống dốc nghiêng góc so với mặt phẳng nằm ngang. Hệ số ma sát giữa bánh xe và mặt đường là ; gia tốc trọng trường tại vùng con lắc dao động là . Chu kì dao động nhỏ của con lắc bằng
Một con lắc đơn được treo tại trần của 1 toa xe, khi xe chuyển động đều con lắc dao động với chu kỳ 1s, cho . Khi xe chuyển động nhanh dần đều theo phương ngang với gia tốc thì con lắc dao động với chu kỳ
Một con lắc đơn có chu kì T = 2s khi đặt trong chân không. Quả lắc làm bằng hợp kim khối lượng riêng . Bỏ qua sức cản không khí, quả lắc chịu tác dụng của lực đẩy Acsimede, khối lượng riêng của không khí là . chu kì của con lắc trong không khí là?
Một con lắc đơn có khối lượng vật nặng m = 0,2kg, chiều dài dây treo , dao động nhỏ với biên độ = 5cm và chu kì T = 2s. Lấy g = = 10m/s2. Cơ năng của con lắc là
Chọn câu trả lời đúng. Khi nói về con lắc đơn, ở nhiệt độ không đổi thì
Một con lắc đơn có chu kì dao động T = 2,4s khi ở trên mặt đất. Hỏi chu kì dao động của con lắc sẽ là bao nhiêu khi đem lên Mặt Trăng. Biết rằng khối lượng Trái Đất lớn gấp 81 lần khối lượng Mặt Trăng và bán kính Trái Đất lớn gấp 3,7 lần bán kính Mặt Trăng. Coi nhiệt độ không thay đổi.
Con lắc Phucô treo trong nhà thờ Thánh Ixac ở Xanh Pêtecbua là một con lắc đơn có chiều dài 98m. Gia tốc rơi tự do ở Xanh Pêtecbua là 9,819m/. Nếu treo con lắc đó ở Hà Nội có gia tốc rơi tự do là 9,793m/ và bỏ qua sự ảnh hưởng của nhiệt độ. Chu kì của con lắc ở Hà Nội là :
Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ trên mặt đất. Biết bán kính Trái Đất là 6400km và coi nhiệt độ không ảnh hưởng đến chu kì của con lắc. Đưa đồng hồ lên đỉnh núi cao 640m so với mặt đất thì mỗi ngày đồng hồ chạy nhanh hay chậm bao nhiêu?
Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ trên mặt đất. Đưa đồng hồ xuống giếng sau d = 400m so với mặt đất. Coi nhiệt độ không đổi. Bán kính Trái Đất R = 6400km. Sau một ngày đêm đồng hồ đó chạy nhanh hay chậm bao nhiêu?
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:
Khối lượng trái đất lớn hơn khối lượng mặt trăng 81 lần. Đường kính của trái đất lớn hơn đường kính mặt trăng 3,7 lần. Đem một con lắc đơn từ trái đất lên mặt trăng thì chu kì dao động thay đổi như thế nào ?
Khối lượng và bán kính của hành tinh X lớn hơn khối lượng và bán kính của Trái Đất 2 lần. Chu kì dao động của con lắc đồng hồ trên Trái Đất là 1s. Khi đưa con lắc lên hành tinh đó thì chu kì của nó sẽ là bao nhiêu? (coi nhiệt độ không đổi ).
Một con lắc có chu kì dao động trên mặt đất là = 2s. Lấy bán kính Trái đất R = 6400km. Đưa con lắc lên độ cao h = 3200m và coi nhiệt độ không đổi thì chu kì của con lắc bằng
Một con lắc đơn chạy đúng giờ trên mặt đất với chu kì T = 2s ; khi đưa lên cao gia tốc trọng trường giảm 20%. Tại độ cao đó chu kì con lắc bằng (coi nhiệt độ không đổi).
Con lắc của một đồng hồ coi như con lắc đơn. Đồng hồ chạy đúng khi ở mặt đất. Ở độ cao 3,2km nếu muốn đồng hồ vẫn chạy đúng thì phải thay đổi chiều dài con lắc như thế nào ? Cho bán kính Trái Đất là 6400km.
Con lắc Phucô treo trong nhà thờ thánh Ixac ở Xanh Pêtecbua là một con lắc đơn có chiều dài 98m. Gia tốc trọng trường ở Xanh Pêtecbua là 9,819m/. Nếu muốn con lắc đó khi treo ở Hà Nội vẫn dao động với chu kì như ở Xanh Pêtecbua thì phải thay đổi độ dài của nó như thế nào ? Biết gia tốc trọng trường tại Hà Nội là 9,793m/.
Đối với con lắc đơn, đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa chiều dài của con lắc và chu kì dao động T của nó là.
Nếu gia tốc trọng trường giảm đi 6 lần, độ dài sợi dây của con lắc đơn giảm đi 2 lần thì chu kì dao động điều hoà của con lắc đơn tăng hay giảm bao nhiêu lần?
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 chiều dài =1m, dao động điều hoà ở nơi có gia tốc trọng trường g = =10m/. 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
Một con lắc đơn có chiều dài dao động điều hoà với chu kì T. Khi đi qua vị trí cân bằng dây treo con lắc bị kẹt chặt tại trung điểm của nó. Chu kì dao động mới tính theo chu kì ban đầu là
Tại cùng một vị trí địa lý, nếu thay đổi chiều dài con lắc sao cho chu kì dao động điều hoà của nó giảm đi hai lần. Khi đó chiều dài của con lắc đã được:
Con lắc đơn dao động điều hào với chu kì 1s tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8m/, chiều dài của con lắc là
Cho con lắc đơn có chiều dài =1m dao động tại nơi có gia tốc trọng trường g=(m/). Chu kì dao động nhỏ của con lắc là
Con lắc đơn có chiều dài =1m dao động với chu kì 2s, nếu tại nơi đó con lắc có chiều dài =3m sẽ dao động với chu kì là
Một con lắc đơn có độ dài dao động với chu kì =4s. Một con lắc đơn khác có độ dài dao động tại nơi đó với chu kì =3s. Chu kì dao động của con lắc đơn có độ dài là
Một con lắc đơn có độ dài dao động với chu kì =4s. Một con lắc đơn khác có độ dài dao động tại nơi đó với chu kì =3s. Chu kì dao động của con lắc đơn có độ dài là
Một con lắc đơn có độ dài , trong khoảng thời gian nó thực hiện được 6 dao động. Người ta giảm bớt chiều dài của nó đi 16cm, cũng trong khoảng thời gian đó nó thực hiện được 10 dao động. Chiều dài của con lắc ban đầu là
Một con lắc đơn có chiều dài dây treo 1m dao động với biên độ góc nhỏ có chu kì 2s. Cho =3,14. Cho con lắc dao động tại nơi có gia tốc trọng trường là
Một con lắc đơn có chiều dài =1m. Khi quả lắc nặng m=0,1kg, nó dao động với chu kì T=2s. Nếu treo thêm vào quả lắc một vật nữa nặng 100g thì chu kì dao động sẽ là bao nhiêu ?
Một con lắc đơn có chu kì dao động T=2s. Khi người ta giảm bớt 19cm, chu kì dao động của con lắc là T’=1,8s. Tính gia tốc trọng lực nơi đặt con lắc. Lấy =10.
Một con lắc đơn có chiều dài dây treo là =100cm, dao động nhỏ tại nơi có g= m/. Tính thời gian để con lắc thực hiện được 9 dao động ?
Hai con lắc đơn có chiều dài hơn kém nhau 22cm, đặt ở cùng một nơi. Người ta thấy rằng trong cùng một khoảng thời gian t, con lắc thứ nhất thực hiện được 30 dao động, con lắc thứ hai được 36 dao động. Chiều dài của các con lắc là
Một con lắc đơn có chiều dài dây treo bằng =1,6m dao động điều hoà với chu kì T. Nếu cắt bớt dây treo đi một đoạn 0,7m thì chu kì dao động bây giờ là =3s. Nếu cắt tiếp dây treo đi một đoạn nữa 0,5m thì chu kì dao động bây giờ bằng bao nhiêu ?
Một con lắc đơn có độ dài bằng . Trong khoảng thời gian nó thực hiện được 6 dao động. Người ta giảm bớt độ dài của nó 16cm. Cùng trong khoảng thời gian như trước, nó thực hiện được 10 dao động. Cho g = 9,80m/s2. Độ dài ban đầu và tần số ban đầu của con lắc lần lượt là
Nếu cắt bớt chiều dài của một con lắc đơn đi 19cm thì chu kì dao động của con lắc chỉ bằng 0,9 chu kì dao động ban đầu. Chiều dài con lắc đơn khi chưa bị cắt là
Một người đánh đu. Hệ đu và người coi như một con lắc đơn. Khi người ngồi xổm trên thanh đu thì chu kì là 4,42s. Khi người đứng lên, trọng tâm của hệ đu và người nâng lên(lại gần trục quay) một đoạn 35cm. Chu kì mới là
Một con lắc đơn có chiều dài được treo trong toa tàu ở ngay vị trí phía trên trục bánh xe. Chiều dài mỗi thanh ray là L = 12,5m. Khi vận tốc đoàn tàu bằng 11,38m/s thì con lắc dao động mạnh nhất. Cho . Chiều dài của con lắc đơn 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 có chiều dài . Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc rồi thả nhẹ. Bỏ qua mọi ma sát. lấy , . Chọn gốc thời gian lúc vật qua VTCB theo chiều dương và chọn chiều dương cùng chiều chuyển động ban đầu của vật. Viết phương trình dao động theo li độ góc tính ra rad.
Con lắc đơn có chiều dài 24 cm, được treo vào trần một toa xe lửa. Con lắc sẽ dao động cưỡng bức mỗi khi bánh xe của toa xe gặp chỗ nối giữa hai thanh ray. Chiều dài mỗi thanh ray là 10,5 m. Lấy . Con lắc dao động mạnh nhất khi xe lửa chạy thẳng đều với vận tốc xấp xỉ bằng
Tại một nơi trên mặt đất, con lắc đơn có chiều dài ℓ đang dao động điều hoà với chu kì 1,6 s. Khi tăng chiều dài của con lắc thêm 17 cm thì chu kì dao động điều hoà của nó là 1,8 s. Chiều dài ℓ bằng
Tại một nơi trên Trái Đất, con lắc đơn dao động điều hòa, khi chiều dài con lắc tăng lên 8 lần thì tần số dao động của con lắc sẽ
Hãy giúp Công Thức Vật Lý chọn lọc những nội dung tốt bạn nhé!