Bài 3.14 trang 11 SBT Vật Lí 12


Giải 3.14 trang 11 sách bài tập vật lí 12. Một con lắc đơn gồm một quả cầu nhỏ, khối lượng m = 50 g treo vào đầu tự do của một sợi dây mảnh dài l = 1,0 m ở một nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s2. Bỏ qua mọi ma sát.

Đề bài

Một con lắc đơn gồm một quả cầu nhỏ, khối lượng \(m = 50g\) treo vào đầu tự do của một sợi dây mảnh dài \(l = 1,0m\) ở một nơi có gia tốc trọng trường\(g = 9,8m/{s^2}\). Bỏ qua ma sát.

a) Cho con lắc dao động với biên độ nhỏ. Tính chu kì dao động của con lắc.

b) Kéo con lắc ra khỏi vị trí cân bằng tới góc lệch \({30^0}\) rồi thả không vận tốc đầu. Hãy tính:

+ Tốc độ cực đại của quả cầu

+ Tốc độ của quả cầu tại vị trí li độ góc \({10^0}\).

Phương pháp giải - Xem chi tiết

a) Sử dụng công thức tính chu kì dao động: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{g}} \)

b) Sử dụng công thức tính tốc độ:\({v_{\max }} = \sqrt {2gl(\cos \alpha  - \cos {\alpha _0})}\)

Lời giải chi tiết

a) Chu kì dao động: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{g}}  = 2\pi \sqrt {\dfrac{1}{{9,8}}}  = 2s\)

b) Ta có công thức tính động năng

\(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}{{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}m{v^2}\\{{\rm{W}}_d} = mgl(\cos \alpha  - \cos {\alpha _0})\end{array} \right.\\ \Rightarrow v = \sqrt {2gl(\cos \alpha  - \cos {\alpha _0})} \end{array}\)

+ Tốc độ cực đại của quả cầu: \(\alpha  = {0^0}\)

\({v_{\max }} = \sqrt {2.9,8.1.(\cos {0^0} - \cos {{30}^0})}\)\(= 1,62(m/s)\)

Tại \(\alpha  = {10^0}\):

\(v = \sqrt {2.9,8.1.(\cos {{10}^0} - \cos {{30}^0})}\)\(= 1,53(m/s)\)

Loigiaihay.com

Sub đăng ký kênh giúp Ad nhé !


Bình chọn:
4.9 trên 7 phiếu

Các bài liên quan: - Bài 3. Con lắc đơn

>> Luyện thi tốt nghiệp THPT và Đại học năm 2021, mọi lúc, mọi nơi tất cả các môn cùng các thầy cô giỏi nổi tiếng, dạy hay dễ hiểu trên Tuyensinh247.com. Đã có đầy đủ các khóa học từ nền tảng tới luyện thi chuyên sâu.


Gửi bài