Con lắc đơn trong phòng thí nghiệm có T = 2s được treo vào trần một ô tô. Cho \(g = \pi^2 m/s^2 \) . Biết ôtô lên dốc nhanh dần đều với gia tốc \(a = \sqrt3 g \). Biết dốc nghiêng một góc \(\beta = 30^0\) so với phương ngang. Hãy xác định vị trí cân bằng của con lắc và chu kì dao động nhỏ của nó ?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có:
+ Chu kì dao động của con lắc đơn khi ở trong phòng thí nghiệm: \( T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} \)
+ Oto lên nhanh dần trên dốc nghiêng (\( \vec a\) xiên lên) \( \to \overrightarrow {{F_{qt}}} \) xiên xuống
Ta có:
\(\begin{array}{*{20}{l}} {P' = \sqrt {{P^2} + F_{qt}^2 - 2P{F_{qt}}{\rm{cos}}(90 + \beta )} }\\ { \to g' = \sqrt {{g^2} + {a^2} - 2g.a.c{\rm{os}}(90 + \beta )} = \sqrt {{g^2} + {a^2} - 2g.a.c{\rm{os}}(90 + {{30}^0})} = 2,394g}\\ {\frac{{T'}}{T} = \sqrt {\frac{g}{{g'}}} = \sqrt {\frac{g}{{2,394g}}} = 0,646 \to T' = 0,646.2 = 1,293{\rm{s}}} \end{array}\)
Góc θ:
\( \frac{a}{{\sin \theta }} = \frac{{g'}}{{\sin ({{90}^0} + \beta )}} \to \sin \theta = \frac{{a\sin ({{90}^0} + \beta )}}{{g'}} = \frac{{\sqrt 3 g.\sin ({{90}^0} + 30)}}{{2,394g}} = 0,627 \to \alpha = {38^0}{49^\prime }44\)
Câu hỏi liên quan
-
Tại một nơi trên mặt đất, chu kì dao động của con lắc đơn
-
Một con lắc vật lí là một vật rắn có khối lượng m = 4 kg dao động điều hòa với chu kì T=0,5s. Khoảng cách từ trọng tâm của vật đến trục quay của nó là d = 20 cm. Lấy g = 10 m/s2 và \(\pi ^2=10\). Mômen quán tính của vật đối với trục quay là
-
Một con lắc đơn chiều dài l, vật nặng mang điện q>0 được treo tại nơi có gia tốc trọng trường g thì chu kì dao động nhỏ của nó là T0. Nếu tại nơi treo con lắc xuất hiện một điện trường đều với cường độ E hướng thẳng đứng từ trên xuống thì chu kì dao động nhỏ T của con lắc sẽ là
-
Con lắc đơn (chiều dài không đổi), dao động với biên độ nhỏ có chu kỳ phụ thuộc vào
-
Một con lắc đơn được treo vào trần một thang máy. Khi thang máy chuyển động thẳng đứng đi lên nhanh dần đều với gia tốc có độ lớn a thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là 2,52 s. Khi thang máy chuyển động thẳng đứng đi lên chậm dần đều với gia tốc cũng có độ lớn a thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là 3,15 s. Khi thang máy đứng yên thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là
-
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)
-
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:
-
: Một con lắc đơn dao động điều hòa với chu kỳ 2s. Tính chu kỳ của động năng?
-
Một con lắc đơn được treo ở trần một thang máy. Khi thang máy đứng yên, con lắc dao động điều hòa với chu kì 0,5T0. Khi thang máy đi xuống thẳng đứng, nhanh dần đều với gia tốc có độ lớn bằng một nửa gia tốc trọng trường tại nơi đặt thang máy thì con lắc dao động điều hòa với chu kỳ T' bằng:
-
Con lắc của một đồng hồ coi như một con lắc đơn. Đồng hồ chạy đúng khi ở mặt đất, ở độ cao 3,2km nếu muốn đồng hồ chạy đúng thì phải thay đổi chiều dài con lắc như thế nào? Biết bán kính trái đất là 6400km
-
Có hai con lắc, trong cùng một khoảng thời gian con lắc thứ nhất thực hiện được 10 dao động, con lắc thứ hai thực hiện được 15 dao động. Tần số dao động của con lắc nào lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần?
-
Tại nơi có gia tốc trọng trường g, một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc α0. Lấy mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Khi con lắc chuyển động chậm dần theo chiều âm đến vị trí có thế năng bằng 3 lần động năng thì li độ góc của con lắc bằng?
-
Tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2, một con lắc đơn có chiều dài 1 m, dao động với biên độ góc 60°. Trong quá trình dao động, cơ năng của con lắc được bảo toàn. Tại vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 30°, gia tốc của vật nặng của con lắc có độ lớn là
-
Trong thí nghiệm khảo sát về con lắc đơn nhận xét nào đưới đây là đúng:
-
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 với chu kì 2s, đem con lắc lên Mặt Trăng mà không thay đổi chiều dài thì chu kì dao động của nó là bao nhiêu? Biết rằng khối lượng Trái Đất gấp 81 lần khối lượng Mặt Trăng, bán kính Trái Đất bằng 3,7 lần bán kính Mặt Trăng.
-
Một con lắc đơn dao động tại nơi có g = 9,8m/s2, có chu kì dao động T chưa biết, dao động trước mặt một con lắc đồng hồ có chu kì T0 = 2s. Con lắc đơn dao động chậm hơn con lắc đồng hồ một chút nên có những lần hai con lắc chuyển động cùng chiều và trùng với nhau tại vị trí cân bằng của chúng (gọi là những lần trùng phùng). Quan sát cho thấy thời gian giữa hai lần trùng phùng liên tiếp bằng 7 phút 30 giây. Tính chu kì T của con lắc đơn và độ dài dây treo của con lắc đơn.
-
Một con lắc đơn có chiều dài l = 16 cm. Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc 9° rồi thả nhẹ. Bỏ qua mọi ma sát, lấy g = 10 m/s2, π2 = 10. Chọn gốc thời gian lúc thả vật, chiều dương cùng chiều với chiều chuyển động ban đầu của vật. Viết phương trình dao động theo li độ góc tính ra rad.
-
Con lắc đơn (chiều dài không đổi), dao động với biên độ nhỏ có chu kỳ phụ thuộc vào
-
Người ta đưa một con lắc đơn từ mặt đất lên một nơi có độ cao 5 km. Hỏi độ dài của nó phải thay đổi như thế nào để chu kì dao động không thay đổi ( km)?
