Chu kì của con lắc đơn được định nghĩa là khoảng thời gian cần thiết để con lắc dao động từ đầu này sang đầu kia và quay lại. Trong nghiên cứu về chu kì của một con lắc đơn giản, hai học sinh phát biểu ý kiến của mình:
Học sinh 1: Chu kì của con lắc phụ thuộc vào hai yếu tố: khối lượg dao động của con lắc (vật dao động ở cuối con lắc) và chiều dài của con lắc. Độ cao lúc đầu thả con lắc không ảnh hưởng đến chu kì T.
Học sinh 2: Chu kì của con lắc T chỉ phụ thuộc vào chiều dài của con lắc. Sự thay đổi khối lượng và độ cao lúc đầu thả con lắc không ảnh hưởng đến thời gian con lắc dao động ngang.
Hai học sinh đã thực hiện một loạt các thí nghiệm để đo chu kì của một con lắc đơn giản bằng cách sử dụng các khối lượng và độ dài khác nhau. Các học sinh không đo chiều cao như một yếu tố. Kết quả của các thí nghiệm có thể được thể hiện trong bảng dưới đây:
Mass (kg)
Chiều dài(m)
Thời gian (s)
6 kg
0,25 m
1 s
6 kg
1 m
2 s
10 kg
4 m
4 s
10 kg
9 m
6 s
14 kg
9 m
6 s
Chu kì của con lắc đơn được định nghĩa là khoảng thời gian cần thiết để con lắc dao động từ đầu này sang đầu kia và quay lại. Trong nghiên cứu về chu kì của một con lắc đơn giản, hai học sinh phát biểu ý kiến của mình:
Học sinh 1: Chu kì của con lắc phụ thuộc vào hai yếu tố: khối lượg dao động của con lắc (vật dao động ở cuối con lắc) và chiều dài của con lắc. Độ cao lúc đầu thả con lắc không ảnh hưởng đến chu kì T.
Học sinh 2: Chu kì của con lắc T chỉ phụ thuộc vào chiều dài của con lắc. Sự thay đổi khối lượng và độ cao lúc đầu thả con lắc không ảnh hưởng đến thời gian con lắc dao động ngang.
Hai học sinh đã thực hiện một loạt các thí nghiệm để đo chu kì của một con lắc đơn giản bằng cách sử dụng các khối lượng và độ dài khác nhau. Các học sinh không đo chiều cao như một yếu tố. Kết quả của các thí nghiệm có thể được thể hiện trong bảng dưới đây:
|
Mass (kg) |
Chiều dài(m) |
Thời gian (s) |
|
6 kg |
0,25 m |
1 s |
|
6 kg |
1 m |
2 s |
|
10 kg |
4 m |
4 s |
|
10 kg |
9 m |
6 s |
|
14 kg |
9 m |
6 s |
Trong một trận động đất, một số đèn chùm trong biệt thự bắt đầu lắc lư. Một số đèn chùm khá nhỏ trong khi những chiếc khác, chẳng hạn như một chiếc được tìm thấy trong phòng ăn lại rất lớn. Tuy nhiên, tất cả các đèn chùm treo cùng một khoảng cách chính xác với trần nhà. Hai học sinh dự đoán điều gì sẽ xảy ra?
Trong một trận động đất, một số đèn chùm trong biệt thự bắt đầu lắc lư. Một số đèn chùm khá nhỏ trong khi những chiếc khác, chẳng hạn như một chiếc được tìm thấy trong phòng ăn lại rất lớn. Tuy nhiên, tất cả các đèn chùm treo cùng một khoảng cách chính xác với trần nhà. Hai học sinh dự đoán điều gì sẽ xảy ra?
Học sinh 1: Mọi chiếc đèn chùm sẽ có chu kì lắc lư chính xác như nhau. Học sinh 2: Mọi chiếc đèn chùm sẽ có chu kì dao động chính xác như nhau.
Học sinh 1: Mỗi chiếc đèn chùm sẽ hiển thị một khoảng thời gian lắc lư khác nhau. Học sinh 2: Mọi chiếc đèn chùm sẽ có chu kì dao động chính xác như nhau.
Cả học sinh 1 và học sinh 2: Mọi chiếc đèn chùm sẽ có chu kì dao động chính xác như nhau.
Cả học sinh 1 và học sinh 2: Mỗi chiếc đèn chùm sẽ hiển thị một khoảng thời gian lắc lư khác nhau.
Đáp án: B
Sử dụng dữ kiện đề bài cho để trả lời câu hỏi.
Điều quan trọng ở đây là nhận ra sự tương tự. Đèn chùm về cơ bản là những con lắc – khối lượng treo ở một điểm nhất định được phép lắc lư. Câu trả lời đúng là câu trả lời trong đó học sinh 1 dự đoán sự thay đổi trong thời gian lắc lư và học sinh 2 dự đoán không có sự thay đổi. Điều này đi đến bất đồng cơ bản của họ, đó là học sinh 1 tin rằng khối lượng của một con lắc ảnh hướng đến chu kì của con lắc.
Theo số liệu, mối quan hệ biểu kiến giữa khối lượng m và chu kì T là gì?
Theo số liệu, mối quan hệ biểu kiến giữa khối lượng m và chu kì T là gì?
Hai biến có mối tương quan phi tuyến tính thuận
Hai biến có mối tương quan phi tuyến tính âm
Hai biến có mối tương quan tuyến tính thuận
Hai biến không liên quan với nhau
Đáp án: D
Câu trả lời chính xác là chúng không liên quan. Đối với câu hỏi này, hàng quan trọng nhất trong bảng được trình bày là hàng cuối cùng vì nó chứng tỏ rằng việc thay đổi khối lượng của con lắc không ảnh hưởng đến chu kì của con lắc. Lưu ý rằng điều này được thực hiện trong khi giữ cho chiều dài của con lắc không đổi. Do đó, ta kết luận rằng không có mối tương quan giữa khối lượng m và chu kì T của con lắc.
Theo dữ liệu được cung cấp, chúng ta dự đoán điều gì xảy ra nếu một thí nghiệm so sánh chu kì của con lắc làm bằng vật nặng trên dây dài một mét và con lắc làm bằng quả bóng tennis trênn dây dài ba mét?
Theo dữ liệu được cung cấp, chúng ta dự đoán điều gì xảy ra nếu một thí nghiệm so sánh chu kì của con lắc làm bằng vật nặng trên dây dài một mét và con lắc làm bằng quả bóng tennis trênn dây dài ba mét?
Chu kì của con lắc quả bóng tennis sẽ giống với chu kì của con lắc quả cầu chì.
Chu kì của con lắc quả bóng tennis sẽ ngắn hơn chu kì của con lắc quả cầu chì.
Chu kì của con lắc quả bóng tennis sẽ dài hơn chu kì của con lắc quả cầu chì.
Chưa đủ thông tin để dự đoán
Đáp án: C
Hai hàng cuối cùng trong bảng cho thấy rằng sự thay đổi khối lượng con lắc không ảnh hưởng đến chu kì của con lắc. Do đó, chỉ có chiều dài của con lắc ảnh hưởng đến chu kì. Ta cũng có thể thấy rằng nếu tăng chiều dài của con lắc thì chu kì của nó cũng tăng => Chúng ta có thể dự đoán rằng chu kì của con lắc có dây treo dài hơn sẽ lớn hơn chu kì của con lắc có dây treo ngắn hơn.
