Dao động con lắc đơn

-

Trong chương đầu tiên của vật lý 12 về xê dịch cơ, chúng ta sẽ tò mò về kết cấu và dao động của một con lắc đối chọi là như vậy nào. Sau khi học bài học kinh nghiệm này, các em sẽ hoàn thành được các phương châm của bài học như: Điều kiện của vật dụng nặng để bé lắc đơn giao động điều hòa, viết được cách làm tính chu kì, tần số góc của dao động, tính được thế năng, hễ năng, cơ năng của con lắc đơn,... Từ kia vận dụng những kiến thức vẫn học để giải bài xích tập cơ bản và cải thiện trong SGK cùng sách bài xích tập.

Bạn đang xem: Dao động con lắc đơn

*

I. Nắm tắt định hướng vật lý 12 bài xích 3 - con lắc đơn

Vật lý 12 bài bác 3 - nhỏ lắc solo là bài xích học sau khi các em đã tò mò được về dao động điều hòa và con lắc lò xo trong những bài học trước tiên của lý 12. Bé lắc đối chọi cũng là 1 trong trường phù hợp của xê dịch điều hòa, tuy thế nó giống cùng khác như thế nào so với nhỏ lắc đơn. Bọn họ sẽ cùng tìm hiểu sau đây.

1. Kết cấu của con lắc đơn

Con nhấp lên xuống đơn bao gồm 1 vật nhỏ có cân nặng m, treo ở đầu một sợi dây không dãn cân nặng không đáng kể có chiều lâu năm l, đầu trên của gai dây sẽ được treo vào một trong những điểm cố kỉnh định.

2. Phương trình xê dịch điều hòa của nhỏ lắc đơn

Phương trình xấp xỉ điều hòa của bé lắc đơn

- Li độ cong: s =s0cos(ωt +φ) (đơn vị: cm, m)

- Li độ góc: =α0cos(ωt +φ) (đơn vị: độ, rad)

Chú ý: Khi nhỏ lắc đơn dao động điều hòa với góc lệch bé dại và bot qua phần đông ma gần kề thì s=l.α với s0=l.α0( và 0 có đơn vị chức năng là rad).

3. Chu kỳ, tần số dao động và tần số góc của một con lắc đơn

Khi con lắc đơn dao động điều hòa thì có:

Chú ý: nhỏ lắc đơn xấp xỉ điều hòa thì chu kỳ luân hồi không dựa vào vào khối lượng của đồ dùng nặng với biên độ xê dịch của vật.

*

4. Tích điện của bé lắc đối chọi khi xê dịch điều hòa

Con lắc đơn dao động điều hòa thì tích điện của 1-1 là:

Động năng bé lắc đơn:

Thế năng con lắc đơn:

Cơ năng của bé lắc đơn:

Chú ý: + Nếu làm lơ ma gần kề thì cơ năng bé lắc 1-1 bảo toàn

+ công thức trên đứng với mọi li độ α ≤900

Bài tập minh họa đồ gia dụng lý 12 bài xích 3 - nhỏ lắc đơn

Phần bài xích tập của vật lý 12 - con lắc đối chọi thường gồm các dạng bài tập về viết phương trình giao động của một bé lắc đơn, tính chu kỳ, năng lượng,.. Của nhỏ lắc đơn. Dưới đây sẽ có một vài bài tập minh họa dồn phần lí 12 nhỏ lắc đơn như sau:

Bài 1: Một nhỏ lắc đối kháng có chiều lâu năm l = 16 cm. Kéo con lắc này lệch khỏi vị trí cân đối một góc 90 rồi thả vơi cho bé lắc dao động. Vứt qua các ma sát, lấy g= 10 m/s2. Chọn gốc thời hạn lúc thả vật, chiều dương là gửi chuyển động ban sơ của nhỏ lắc. Hãy viết phương trình dao động của nhỏ lắc theo li độ góc

Hướng dẫn giải:

Tần số góc của con lắc:

Li độ rất đại:

Ta tất cả :

Vậy phương trình giao động của con lắc theo li độ nhiều năm là: (rad).

Xem thêm: Hướng Dẫn Về Cấp Giấy Phép Xây Dựng, Hướng Dẫn Thủ Tục Xin Cấp Giấy Phép Xây Dựng

Bài 2: Một nhỏ lắc đơn có chiều dài l = 15 cm. Trường đoản cú vị trí thăng bằng con nhấp lên xuống được truyền vận tốc 10 cm/s theo hướng dương của trục tọa độ. Lựa chọn gốc thời hạn lúc thả vật cùng g= 10 m/s2. Viết phương trình xê dịch của nhỏ lắc đối chọi theo li độ dài.

Hướng dẫn giải:

Tần số góc của con lắc:

Li độ cực lớn :

Ta có:

vậy phương trình dao động của con lắc theo li độ lâu năm là: s = 8 cos(8t - π/2) (cm)

Bài 3: nhỏ lắc đơn giao động điều hoà tại vị trí có gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2, với chu kỳ luân hồi T = 2s. Tính chiều dài của bé lắc này.

Hướng dẫn giải:

Ta có chu kỳ con lắc: Chiều dài bé lắc: =0,995(m).

*

Bài 4: Một con lắc đối kháng có độ dài l, trong khoảng thời hạn Δt nó tiến hành được 6 dao động. Nếu tín đồ ta giảm bớt độ dài của nó đi 16cm, cũng trong khoảng thời hạn Δt như trước đó nó thực hiện được 10 dao động. Chiều dài của bé lắc lúc đầu là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Trong khoảng thời gian Δt nhỏ lắc triển khai được 6 dao động, nếu giảm sút độ dài đi 16cm thì cũng vào khoảng thời hạn Δt nó tiến hành được 10 dao động. Vậy ta bao gồm biểu thức:

Giải phương trình trên với g = 10 m/s2 ta được công dụng chiều nhiều năm l của bé lắc là: l=0,25 m =25 cm.

Qua bài bác giảng vật lý 12 bài bác 3 - nhỏ lắc đối chọi này, các em cần nắm rõ các mục tiêu mà bài xích đưa ra : cấu tạo con nhấp lên xuống đơn, đk con lắc đơn giao động điều hòa, phương pháp tính chu kỳ và các tích điện của nhỏ lắc đơn. Hy vọng đây là một tư liệu giúp các em học xuất sắc hơn vật lí 12 trong chương này nói riêng với toàn công tác nói chung.