Bài 3.15 trang 11 SBT Vật Lí 12


Giải 3.15 trang 11 sách bài tập vật lí 12. Một con lắc đơn dài 2m. Phía dưới điểm treo O trên phương thẳng đứng có một chiếc đinh đóng chắc vào điểm O' cách O một đoạn OO' = 0,5 m, sao cho con lắc vấp vào đinh khi dao động (H.3.1).

Đề bài

Một con lắc đơn dài \(2m\). Phía dưới điểm treo \(O\), trên phương thẳng đứng có một chiếc đinh đóng chắc vào điểm \(O'\) cách \(O\) một đoạn \({\rm{OO}}' = 0,5m\) , sao cho con lắc vấp vào đinh khi dao động (H.3.1). Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng một góc \({\alpha _1} = {7^0}\) rồi thả không vận tốc đầu. Bỏ qua ma sát. Hãy tính:

a) Biên độ của con lắc ở hai bên vị trí cân bằng.

b) Chu kì dao động của con lắc. Lấy \(g = 9,8m/{s^2}\). 

Phương pháp giải - Xem chi tiết

a) Sử dụng định luật bảo toàn cơ năng.

b) Sử dụng biểu thức xác định chu kì dao động: \(T = \dfrac{{{T_1} + {T_2}}}{2}\)

Lời giải chi tiết

a) Theo định luật bảo toàn cơ năng, ta suy ra hai vị trí biên \(A\) và \(B\) phải ở cùng một độ cao (Hình \(3.1G).\)

\({h_A} = {h_B}\)

\(l(1 - {\rm{cos}}{\alpha _1}) = \dfrac{{3l}}{4}(1 - {\rm{cos}})\)

\( \Rightarrow {\rm{cos}}{\alpha _2} = \dfrac{1}{3}(4{\rm{cos}}{\alpha _1} - 1)\)

\(=\dfrac{1}{3}(4{\rm{cos}}{{\rm{7}}^0} - 1) \approx 0,99\)

\( \Rightarrow {\alpha _2} = 8,{1^0}.\)

b) \(T = \dfrac{{{T_1} + {T_2}}}{2}\)

\({T_1} = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{g}} ;{T_2} = 2\pi \sqrt {\dfrac{{3l}}{{4g}}}\)

\(=2\pi \sqrt {\dfrac{l}{g}} .\dfrac{{\sqrt 3 }}{2}.\)

\(T = \pi \sqrt {\dfrac{l}{g}} (1 + \dfrac{{\sqrt 3 }}{2})\)

\(=3,14\sqrt {\dfrac{{2,00}}{{9,8}}} (1 + \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}) = 2,65{\rm{s}}.\)

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