tailieunhanh - Bài giảng vật lý số 2: các dạng bài tập về con lắc đơn

Tham khảo tài liệu 'bài giảng vật lý số 2: các dạng bài tập về con lắc đơn', tài liệu phổ thông, ôn thi đh-cđ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả | Thầy Đặng Việt Hùng Bài giảng số 03 CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ CON LẮC ĐƠN DẠNG 1 CHU KỲ TẦN SÔ CỦA CON LẮC ĐƠN Ví dụ 1. Một con lắc đơn dao động điều hòa tại nơi có gia tốc g 9 86 m s2 . Trong 1 phút 30 giây con lắc thực hiện được 90 dao động toàn phân. a Tính tân số dao động của con lắc. b Tính chiều dài của con lắc đơn. Hướng dẫn giải a Trong 90 giây con lắc thực hiện 90 dao động toàn phần- T 90 90 1 s Tần số dao động của con lắc f 1 T 1 Hz . b Chiều dài của con lắc l 1 m. Ví dụ 2. Trong cùng một khoảng thời gian con lắc có chiều dài t1 thực hiện được 8 dao động con lắc có chiều dài t2 thực hiện được 10 dao động biết hiệu chiều dài hai con lắc bằng 9 cm . Tìm chiều dài mỗi con lắc Hướng dẫn giải T1 5 T Gọi chu kì con lắc có chiều dài c -G lần lượt là T1 T2. Khi đó ta có At 8T 10T 1 - 1 2 2 1 2 T2 4 _25 Từ đó ta có hệ phương trình 1 í2 16 l1 25 cm í 2 16 cm íx - í 2 9 Ví dụ 3. Trong cùng một khoảng thời gian con lắc đơn dài t1 thực hiện được 5 dao động bé con lắc đơn dài t2 thực hiện được 9 dao động bé. Hiệu chiều dài dây treo của hai con lắc là 112 cm . Tính độ dài t1 và t2 của hai con lắc Đáp số 162 cm và 50 cm. DẠNG 2 LẬP PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN Ví dụ 1. Một con lắc đơn dao động điều hoà ở nơi có gia tốc trọng trường là g 10 m s2 cho n2 10 dây treo con lắc dài t 80 cm biên độ dao động là 8 cm . Chọn gốc toạ độ là vị trí cân bằng gốc thời gian là lúc con lắc qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Viết phương trình dao động của con lắc. Hướng dẫn giải Gọi phương trình dao động tổng quát là x Acos ot ọ cm Tần số góc o JĨ . 0 nẫ rad s í 0 8 2 Chọn gốc thời gian t 0 là lúc con lắc đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương nên ta có fxo 0 fAcos ọ 0 fcosọ 0 nz 1 M 11- M 1 M ọ - rad . vo 0 -oAsin ọ 0 sin ọ 0 2 Vậy phương trình dao động của con lắc là x 8cos nv 5 t 2 n ì - I cm. 2 Bài 2. Một con lắc đơn dao động điều hòa có chiều dài t 20 cm . Tại t 0 từ vị trí cân bằng truyền cho con lắc một vận tốc ban đâu 14 cm s theo chiều dương của trục tọa độ. Lấy g 9 8 m s2