Một con lắc đơn gồm 1 vật nhỏ được treo vào đầu dưới của 1 sợi dây không dãn, đầu trên của sợi dây được buộc cố định. Bỏ qua ma sát của lực cản của không khí. Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng một góc 0,1 rad rồi thả nhẹ. Tỉ số độ lớn gia tốc của vật tại VTCB và độ lớn gia tốc tại vị trí biên bằng:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiXét thời điểm khi vật ở M, góc lệch của dây treo là α
Vận tốc của vật tại M:
\(! \begin{array}{l} {v^2} = 2gl(\cos \alpha - \cos {\alpha _0}) \to v = \sqrt {2gl(\cos \alpha - \cos {\alpha _0})} \\ a = \sqrt {{a_{ht}}^2 + {a_{tt}}^2} \\ \to {a_{ht}} = \frac{{{v^2}}}{l} = 2g(\cos \alpha - \cos {\alpha _0});\\ {a_{tt}} = \frac{{{F_{tt}}}}{m} = \frac{{P\sin \alpha }}{m} = g\alpha \end{array}\)
Tại VTCB: α = 0 \( {a_{tt}} = 0 \to {a_0} = {a_{ht}} = 2g(1 - \cos {\alpha _0}) = 2g.2{\sin ^2}(\frac{{{\alpha _0}}}{2}) = g{\alpha _0}^2\)
Tại biên : α = α0 nên aht = 0 → aB = att = gα0
Do đó: \( \frac{{{a_0}}}{{{a_B}}} = \frac{{g{\alpha _0}^2}}{{g\alpha }} = {\alpha _0} = 0,1\)
Câu hỏi liên quan
-
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
-
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 có hai con lắc đơn đang dao động với các biên độ nhỏ. Trong cùng một khoảng thời gian, người ta thấy con lắc thứ nhất thực hiện được 4 dao động, con lắc thứ hai thực hiện được 5 dao động. Tổng chiều dài của hai con lắc là 164 cm. Chiều dài của mỗi con lắc lần lượt là
-
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
-
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.
-
Một con lắc đơn có chiều dài dây treo l=20cm treo tại một điểm cố định. Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng một góc bằng 0,1 rad về phía bên phải, rồi truyền cho nó vận tốc bằng 14cm/s theo phương vuông góc với sợi dây về phía vị trí cân bằng thì con lắc sẽ dao động điều hòa. Chọn gốc tọa độ ở 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 =9,8 m/s2. Phương trình dao động của con lắc là:
-
Một con lắc đơn được treo vào trần của một xe ô tô đang chuyển động trên một đoạn đường nằm ngang. Chu kỳ dao động của con lắc đơn trong trường hợp xe chuyển động thẳng đều là T1, khi xe chuyển động nhanh dần đều với gia tốc có độ lớn a là T2 và khi xe chuyển động chậm dần đều với gia tốc có độ lớn a là T3. Biểu thức nào sau đây đúng?
-
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?
-
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)
-
Cho một con lắc đơn treo ở dầu một sợi dây mảnh bằng kim loại vật nặng làm bằng chất có khối lượng riêng D = 8 (g/cm3). Khi dao động nhỏ trong bình chân không đặt trên mặt đất thì chu kì dao động là T. Cho con lắc đơn dao động trong bình chứa một chất khí có khối lượng riêng 0,002 (g/cm3), đồng thời đưa bình lên độ cao h so với mặt đất. Ở trên đó nhiệt độ thấp hơn so với mặt đất là 20°C thì thấy chu kì dao động vẫn là T. Biết hệ số nở dài của dây treo là 2,32.10-5 (K-1). Coi Trái Đất hình cầu, bán kính 6400 (km). Xác định h.
-
Biết bán kính trái đất là R=6400km, gia tốc trọng trường phụ thuộc vào độ cao theo biểu thức \( g = {g_0}\frac{{{R^2}}}{{{{\left( {R + h} \right)}^2}}};{g_0} = {\pi ^2}m/{s^2}\) . Khi được đưa lên cao 3200km, một con lắc đơn có chu kì dao động điều hòa thay đổi một lượng bằng 1s so với ở mặt đất. Chiều dài dây treo con lắc là
-
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.
-
Một con lắc đơn có chiều dài l. Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc α0 = 300 rồi thả nhẹ cho dao động. Khi đi qua vị trí cân bằng dây treo bị vướng vào một chiếc đinh nằm trên đường thẳng đứng cách điểm treo con lắc một đoạn 0,5l. Tính biên độ góc α’0 mà con lắc đạt được sau khi vướng đinh?
-
Một con lắc đơn có chiều dài dây treo là l và vật nặng có khối lượng m, khối lượng riêng là D. Đặt con lắc dao động trong chân không thì chu kì dao động của nó là \(T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} .\) Nếu đặt con lắc trong không khí có khối lượng riêng D0 thì chu kì dao động của con lắc là:
-
Một con lắc đơn tạo bởi một quả cầu kim loại tích điện dương khối lượng m=1kg buộc vào một sợi dây mảnh cách điện dài l,4m. Con lắc được đặt trong một điện trường đều của một tụ điện phẳng có các bản đặt thẳng đứng với cường độ điện trường \(E = {10^4}\) V/m. Khi vật ở vị trí cân bằng sợi dây lệch 30° so với phương thẳng đứng. Cho g=9,8 m/s2, bỏ qua mọi ma sát và lực cản. Xác định chu kì dao động bé của con lắc đơn.
-
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
-
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động của con lắc đơn (bỏ qua lực cản của môi trường)?
-
Hai con lắc làm bằng hai hòn bi có bán kính bằng nhau, treo trên hai sợi dây giống nhau. Khối lượng của hai hòn bi khác nhau. Hai con lắc cùng dao động trong một môi trường với biên độ ban đầu như nhau và vận tốc ban đầu đều bằng không. Khẳng định nào đúng?
-
Một con lắc đơn có chu kì dao động T chưa biết dao động trước mặt một con lắc đồng hồ có chu kì T0 = 2 s. 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 nhau tại vị trí cân bằng của chúng (gọi là những lần trùng phùng). Quan sát cho thấy khoảng thời gian giữa hai lần trùng phùng liên tiếp bằng 7 phút 30 giây. Hãy tính chu kì T của con lắc đơn và độ dài con lắc đơn. Lấy g = 9,8 m/s2
-
Một học sinh thực hiện thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của chiều dài con lắc đơn với chu kì dao động kiểm chứng chu kì dao động. Từ kết quả thí nghiệm, học sinh này vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của T2 vào chiều dài l của con lắc như hình vẽ. Góc \(\alpha \) đo được trên hình bằng 76,10. Lấy ( \(\pi \approx 3,14\) ). Theo kết quả thí nghiệm của học sinh này thì gia tốc trọng trường tại nơi làm thí nghiệm là
