Câu hỏi
Một con lắc đơn chiều dài 100 cm, khối lượng 0,1 kg, dao động điều hòa tại nơi có thêm trường ngoại lực có độ lớn 0,53 N, hướng lên và hợp với phương ngang một góc \(\alpha = {60^0}\). Lấy \(g = 10\,\,m/{s^2}\). Chu kì của con lắc đơn là
- A 1,91 s
- B 1,13 s
- C 2,56 s
- D 2,23 s
Phương pháp giải:
Gia tốc hiệu dụng của con lắc khi ngoại lực hợp với phương thẳng đứng góc β:
\(g' = \sqrt {{g^2} + {{\left( {\dfrac{F}{m}} \right)}^2} - 2g.\dfrac{F}{m}.cos\beta } \)
Chu kì của con lắc đơn: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{{\rm{l}}}{{g'}}} \)
Lời giải chi tiết:
Gia tốc trọng trường hiệu dụng của con lắc là:
\(\begin{array}{l}g' = \sqrt {{g^2} + {{\left( {\dfrac{F}{m}} \right)}^2} - 2g.\dfrac{F}{m}.cos\left( {{{90}^0} - \alpha } \right)} \\ \Rightarrow g' = \sqrt {{{10}^2} + {{\left( {\dfrac{{0,53}}{{0,1}}} \right)}^2} - 2.10.\dfrac{{0,53}}{{0,1}}.cos{{30}^0}} = 6,02\,\,\left( {m/{s^2}} \right)\end{array}\)
Chu kì của con lắc đơn là: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{{\rm{l}}}{{g'}}} = 2\pi \sqrt {\dfrac{1}{{6,02}}} = 2,56\,\,\left( s \right)\)
Chọn C.