Bài 3.5, 3.6 trang 10 SBT Vật Lí 12


Giải 3.5, 3.6 trang 10 sách bài tập vật lí 12. Một con lắc đơn dao động điều hoà với biên độ góc anpha0. Tại li độ góc bằng bao nhiêu thì thế năng của con lắc bằng nửa động năng của con lắc?

Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn

3.5

Một con lắc đơn dao động điều hoà với biên độ góc \({\alpha _0}\). Tại li độ góc bằng bao nhiêu thì thế năng của con lắc bằng nửa động năng của con lắc ?

A. \(\dfrac{{{\alpha _0}}}{{\sqrt 2 }}\)                  B.\(\dfrac{{{\alpha _0}}}{2}\).            

C.\(\dfrac{{{\alpha _0}}}{{\sqrt 3 }}\).                  D. \(\dfrac{{{\alpha _0}}}{3}\)

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính thế năng con lắc đơn: \({{\rm{W}}_t} = mgl(1 - \cos \alpha )\)

Sử dụng công thức tính động năng con lắc đơn: \({\rm{W}} = mgl(1 - \cos {\alpha _0})\)

Lời giải chi tiết:

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{{\rm{W}}_d} = 2{W_t}\\{{\rm{W}}_d} + {W_t} = {\rm{W}}\end{array} \right. \Rightarrow {\rm{W = 3}}{{\rm{W}}_t}\)

Lại có

\({{\rm{W}}_t} = mgl(1 - \cos \alpha )\)

\({\rm{W}} = mgl(1 - \cos {\alpha _0})\)

Khi \(\alpha \) nhỏ: \({{\rm{W}}_t} \approx \dfrac{1}{2}mgl{\alpha ^2}\)

\({\rm{W}} \approx \dfrac{1}{2}mgl{\alpha _0}^2\)  \( \Rightarrow \dfrac{1}{2}mgl{\alpha ^2} = \dfrac{1}{3}.\dfrac{1}{2}mgl{\alpha _0}^2 \Leftrightarrow \alpha  = \dfrac{{{\alpha _0}}}{{\sqrt 3 }}\)

Chọn C

3.6

Tại một nơi có gia tốc trọng trường \(9,8m/{s^2}\), một con lắc đơn và một con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hoà với cùng chu kì. Biết con lắc đơn có chiều dài \(49cm\) và lò xo có độ cứng \(10N/m\). Vật nhỏ của con lắc lò xo có khối lượng là

A. \(0,125kg\).                        B. \(0,500kg\).     

C. \(0,750kg\).                        D. \(0,250kg\).

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính chu kì con lắc đơn: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{g}} \)

Sử dụng công thức tính chu kì con lắc lò xo: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{m}{k}} \)

Lời giải chi tiết:

Ta có:

+ Chu kì con lắc đơn: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{g}} \)

+ Chu kì con lắc lò xo: \(T = 2\pi \sqrt {\dfrac{m}{k}} \)

Hai con lắc có cùng chu kì \( \Rightarrow \dfrac{l}{g} = \dfrac{m}{k} \Rightarrow m = \dfrac{{l.k}}{g} = \dfrac{{0,49.10}}{{9,8}} = 0,5(kg)\)

Chọn B

Loigiaihay.com

Sub đăng ký kênh giúp Ad nhé !


Bình chọn:
4.3 trên 6 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