Con lắc đơn dao động nhỏ trong một điện trường đều có phương thẳng đứng hướng xuống, vật nặng có điện tích dương; biên độ A và chu kỳ dao động T. Vào thời điểm vật đi qua vị trí cân bằng thì đột ngột tắt điện trường. Chu kỳ và biên độ của con lắc khi đó thay đổi như thế nào? Bỏ qua mọi lực cản.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiKhi con lắc đặt trong điện trường thì
\(\begin{array}{l} {g_{hd}} = g + \Delta g;\Delta g = \frac{{qE}}{m}\\ \to {g_{hd}} > g(1) \end{array}\)
Mà:
\(\begin{array}{l} T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} ;{T_{hd}} = 2\pi \sqrt {\frac{l}{{{g_{hd}}}}} \\ \to {T_{hd}} < T \end{array}\)
Khi đột ngột ngắt điện trường thì chu kì dao động của con lắc tăng
Theo ĐLBTNL thì:
Khi có điện trường:
\( \frac{1}{2}mv_{\max }^2 = m{g_{hd}}.l.(1 - \cos {\alpha _0})\)
Khi không có điện trường thì:
\( \frac{1}{2}mv_{\max }^2 = m{g_{hd}}.l.(1 - \cos {\alpha _0}')\)
\( \to m{g_{hd}}.l.(1 - \cos {\alpha _0}) = m{g_{hd}}.l.(1 - \cos {\alpha _0}')(2)\)
Từ (1) và (2):
\(\begin{array}{l} \to 1 - \cos {\alpha _0} < 1 - \cos {\alpha _0}'\\ \to \cos {\alpha _0} > \cos {\alpha _0}' \to {\alpha _0} < {\alpha _0}' \end{array}\)
hay biên độ con lắc tăng
Câu hỏi liên quan
-
Một con lắc đơn treo vào trần một thang máy, cho\(g = 10 m/s^2\). Khi thang máy đứng yên chu kỳ dao động của con lắc là T=2s Khi thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc 0,1 m/s2 thì chu kỳ dao động của con lắc là:
-
Hai con lắc A và B cùng dao động trong hai mặt phẳng song song. Trong thời gian dao động có lúc hai con lắc cùng qua vị trí cân bằng thẳng đứng và đi theo cùng chiều (gọi là trùng phùng). Thời gian gian hai lần trùng phùng liên tiếp là T = 13 phút 22 giây. Biết chu kì dao động con lắc A là TA = 2 s và con lắc B dao động chậm hơn con lắc A một chút. Chu kì dao động con lắc B là:
-
Tìm câu sai khi nói về lực căng dây của con lắc đơn ở vị trí bất kì.
-
Một con lắc đơn đang dao động điều hòa với biên độ dài A. hi vật dao động đi qua vị trí cân bằng nó va chạm với vật nhỏ khác có khối lượng đang nằm yên ở đó. Sau va chạm hai vật dính vào nhau và cùng dao động với biên độ dài A' là:
-
Một con lắc đơn có chiều dài l, dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g với biên độ góc αo. Lúc vật qua vị trí có li độ góc α , nó có vận tôc v thỏa mãn
-
Một con lắc đơn dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g. Khi đưa lên độ cao h con lắc dao động với biên độ không đổi, nhiệt độ không đổi. Lúc này cơ năng của con lắc?
-
: Một con lắc đơn dao động điều hòa với chu kỳ 2s. Tính chu kỳ của động năng?
-
Tại nơi có gia tốc trọng trường là 9,8 m/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 dây treo là 1 m. Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng, cơ năng của con lắc xấp xỉ bằng
-
Con lắc đơn dao động trong môi trường không khí. Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng 1 góc 0,1 rad rồi thả nhẹ. Biết lực cản của không khí tác dụng lên con lắc là không đổi và bằng 0,001 lần trọng lượng của vật, coi biên độ giảm đều trong từng chu kì. Số lần con lắc qua vi trí cân bằng rồi dừng lại là
-
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động của con lắc đơn (bỏ qua lực cản của môi trường)?
-
Một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc \(\alpha = {5^0}.\) Với li độ góc \(\alpha \) bằng bao nhiêu thì động năng của con lắc gấp hai lần thế năng?
-
Cho một con lắc có dây treo cách điện, quả cầu m tích điện q. Khi con lắc đặt trong không khí nó dao động với chu kì T. Khi nó đặt vào trong một điện trường đều nằm ngang thì chu kì dao động sẽ:
-
Một con lắc đơn có chiều dài l = 1m đang dao động điều hòa với chu kì T tại nơi có gia tốc trọng trường là g = π2 = 10m/s2. Khi dao động qua vị trí cân bằng, dây treo bị vướng đinh tại vị trí 0,5l và con lắc tiếp tục dao động. Xác định chu kì của con lắc đơn khi này?
-
Trong thang máy, tại trần người ta treo một con lắc lò xo có độ cứng k=25 N/m, vật nặng có khối lượng 400(g). Khi thang máy đứng yên ta cho con lắc dao động điều hòa, chiều dài con lắc thay đổi từ 32 cm đến 48 cm. Tại thời điểm mà vật ở vị trí thấp nhất thì cho thang máy đi xuống nhanh dần đều với gia tốc \( a = \frac{g}{{10}}\) . Lấy \(g = \pi ^2m/s^2= 10m/s^2\). Biên độ dao động của vật trong trường hợp này là:
-
Con lắc đơn gồm vật nặng khối lượng m treo vào sợi dây tại nơi có gia tốc trọng trường g, dao động điều hoà với chu kỳ T phụ thuộc vào
-
Con lắc đơn dao động tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2. Khi vật nặng
-
Cho một bộ thí nghiệm khảo sát dao động của con lắc đơn như hình bên. Tên các thiết bị trong bộ thí nghiệm đó là:
.PNG)
-
Khi đưa một con lắc đơn lên cao theo phương thẳng đứng (coi chiều dài của con lắc không đổi) thì tần số dao động điều hoà của nó sẽ
-
Một con lắc đơn có chu kì dao động T = 2s tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2. Treo con lắc vào trần một thanh máy, để cho chu kì dao động của con lắc giảm 2% so với lúc thanh máy đứng yên thì thanh máy phải chuyển động với gia tốc bằng bao nhiêu? Tính chất chuyển động của thang máy khi đó.
-
Tại một nơi trên mặt đất, một con lắc đơn dao động điều hòa. Trong khoảng thời gian \(\Delta t,\)con lắc thực hiện được 60 dao động toàn phần, thay đổi chiều dài con lắc một đoạn 44cm thì cũng trong khoảng thời gian \(\Delta t,\)ấy, nó thực hiện 50 dao động toàn phần. Chiều dài ban đầu của con lắc là
