(THPT Thực hành – sp HCM – 2017) Một con lắc đơn gồm vật nặng có khối lượng m gắn với dây treo có chiều dài l. Từ vị trí cân bằng kéo lệch sợi dây sao cho góc lệch của sợi dây với phương thẳng đứng là α0 = 60° rồi thả nhẹ. Lấy g = 10 m/s2. Bỏ qua mọi ma sát. Độ lớn của gia tốc khi lực căng dây có độ lớn bằng trọng lực
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiBiểu thức của lực căng dây :
\( T = mg(3\cos \alpha - 2\cos {\alpha _0}) \to \cos \alpha = \frac{1}{3} + \frac{2}{3}\cos {\alpha _0} = \frac{2}{3}\) (T=P)
Gia tốc của vật \( a = \sqrt {({a_n} + {a_t})} \) với an là gia tốc hướng tâm và at là gia tốc tiếp tuyến.
\( {a_t} = \frac{{{F_{hl}}}}{m} = \frac{{P\sin \alpha }}{m} = g\sin \alpha \)
\( {a_t} = \frac{{T - P\cos \alpha }}{m} = g(1 - \cos \alpha ) = \frac{g}{3}\)
Vậy:
\( a = \sqrt {{{(\frac{g}{3})}^2} + {{(g\sin \alpha )}^2}} = 10\sqrt {\frac{1}{9} + (1 - {{(\frac{2}{3})}^2})} = \frac{{10\sqrt 6 }}{3}m/{s^2}\)
