HỔ TRỢ TRỰC TUYẾN

ẢNH VẬT LÝ

THỜI GIAN

TÀI NGUYÊN BLOG VẬT LÝ

Tin tức giáo dục

MÁY TÍNH BỎ TÚI

cấu trúc website

Thống kê

  • truy cập   (chi tiết)
    trong hôm nay
  • lượt xem
    trong hôm nay
  • thành viên
  • Thành viên trực tuyến

    2 khách và 0 thành viên

    Sắp xếp dữ liệu

    Chức năng chính 1

    Chào mừng quý vị đến với Blog vật Lý.

    Quý vị chưa đăng nhập hoặc chưa đăng ký làm thành viên, vì vậy chưa thể tải được các tư liệu của Thư viện về máy tính của mình.
    Nếu đã đăng ký rồi, quý vị có thể đăng nhập ở ngay ô bên phải.

    Ôn thi ĐH Lý - Đối tượng HS trung bình-Buổi 18-22

    Nhấn vào đây để tải về
    Hiển thị toàn màn hình
    Báo tài liệu có sai sót
    Nhắn tin cho tác giả
    (Tài liệu chưa được thẩm định)
    Nguồn: Nguyễn Tuấn - THPT Quảng Xương 1 - Thanh Hoá
    Người gửi: Nguyễn Ngọc Tuấn (trang riêng)
    Ngày gửi: 01h:11' 06-04-2013
    Dung lượng: 753.5 KB
    Số lượt tải: 109
    Số lượt thích: 0 người
    Soạn ngày 04 tháng 04 năm 2013

    CHUYÊN ĐỀ 2. CON LẮC ĐƠN

    BUỔI 18. LÝ THUYẾT VỀ CON LẮC ĐƠN
    VẤN ĐỀ 1. BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH VỀ CON LẮC ĐƠN
    Dạng 1. Chu kỳ - tần số của CL đơn
    A. NỘI DUNG BÀI GIẢNG
    I. LÝ THUYẾT
    1. Cấu tạo
    - Gồm một sợi dây không giãn có độ dài , khối lượng không đáng kể, một đầu cố định, đầu còn lại được gắng vào một vật có khối lượng m. Con lắc dao động với biên độ góc nhỏ (α < 100).
    - Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản và α0 << 100 rad hay S0 << 
    2. Phương trình dao động
    Trong quá trình dao động con lắc đơn chịu tác dụng của các lực: trọng lực P, lực căng dây T. Các lực được phân tích như hình vẽ.
    Áp dụng định luật II Newton ta có : 
    Chiếu phương trình lên phương chuyển động ta được:
     với a = s"
    Do góc α nhỏ nên ta sử dụng công thức gần đúng  
    
    Đặt: 
    Vậy con lắc đơn dao động vơi góc lệch nhỏ là một dao động điều hòa với tần số góc (rad/s).
    3. Chu kỳ và tần số của con lắc đơn
    Ta có: 
    * Chú ý : Cũng tương tự như con lắc lò xo, với con lắc đơn ta cũng có hệ thức liên hệ giữa li độ, biên độ, tốc độ và tần số góc như sau:
    
    Trong đó:  là hệ thức liên hệ giữa độ dài cung và bán kính cung.
    4. Tốc độ và lực căng dây của con lắc đơn
    Khi xét đến tốc độ và lực căng dây của con lắc đơn thì chúng ta xét trong trường hợp góc lệch của con lắc có thể rất lớn mà không phải là nhỏ hơn 100. Lúc này con lắc đơn dao động là dao động tuần hoàn chứ không phải là dao động điều hòa nữa.
    a. Tốc độ của con lắc đơn
    Xét tại một vị trí bất kỳ (góc lệch α), áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta được:
    
    b. Lực căng dây (TL):
    Từ phương trình: , chiếu vào phương của T ta được quỹ đạo là hình tròn, và gia tốc a đóng vai trò là gia tốc hướng tâm . Ta được:
    
    Vậy ta có công thức tính tốc độ và lực căng dây của con lắc đơn như sau:
    
    * Nhận xét:
    Khi con lắc đi qua vị trí cân bằng (α = 0) thì khi đó cả tốc độ và lực căng dây đều đạt giá trị lớn nhất:
    
    Khi con lắc đi qua vị trí biên (α = α0) thì khi đó cả tốc độ và lực căng dây đều đạt giá trị nhỏ nhất:
    
    5. Năng lượng của con lắc đơn
    5.1 Động năng của con lắc đơn
    Wđ = 
    5.2 Thế năng của con lắc (Chọn gốc thế năng tại VTCB và con lắc có li độ góc α)
    
    5.3 Cơ năng của con lắc
    W = +  = const
    * Chú ý : Các công thức tính động năng, thế năng và cơ năng trên là những công thức tính chính xác với mọi giá trị của góc lệch α. Khi α nhỏ (α < 100) thì chúng ta có các công thức tính gần đúng giá trị của thế năng và cơ năng của con lắc như sau:
    Vì: 
    Khi đó: 
    Động năng của con lắc đơn : Wđ = 
    Thế năng của con lắc đơn : 
    Do  nên ta có 
    Cơ năng của con lắc đơn : 
    - Đơn vị tính : W, Wd, Wt (J); α, α0 (rad); m (kg); .

    II. BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH VỀ CHU KỲ VÀ TẦN SỐ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN
    + Dạng 1:  Chu kỳ và tần số dao động của con lắc đơn
    Ví dụ 1:  Một con lắc đơn có chu kỳ T = 2s. Nếu tăng chiều dài của con lắc thêm 20,5cm thì chu kỳ dao động mới của con lắc là 2,2s. Tìm chiều dài và gia tốc trọng trường g.
    Hướng dẫn giải:
    Gọi T và T’ là chu kỳ dao động của con lắc trước và sau khi tăng chiều dài.
    Ta có:
     0,976 m
    Thay vào công thức tính T ta có  9,632m/s2.
    Ví dụ 2 : Hai con lắc đơn có hiệu chiều dài là 14cm. Trong cùng một khoảng thời gian con lắc thứ nhất thực hiện được 15 dao động thì con lắc thứ hai thực hiện được 20 dao động. Tính chiều dài  và chu kỳ T của mỗi con lắc. Lấy gia tốc trọng trường g = 10m/s2.
     
    Gửi ý kiến