Lý thuyết Vật lý 12 bài 3. Con lắc đơn
I. Thế nào là con lắc đơn?
1. Định nghĩa
Con lắc đơn gồm một vật nhỏ, khối lượng m, treo ở đầu của một sợi dây ko dãn, khối lượng không đáng kể, dài l.
Bạn đang xem: Lý thuyết con lắc đơn
2. Vị trí cân bằng
Là vị trí nhưng mà dây treo có phương thẳng đứng.
Kéo nhẹ quả cầu cho dây treo lệch khỏi vị trí cân bằng một góc rồi thả ra, ta thấy con lắc dao động quanh vị trí cân bằng trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo cùng vị trí ban đầu của vật.
Ta hãy xét xem dao động của con lắc đơn tất cả phải là dao động điều hòa tốt không?
II. Khảo tiếp giáp dao động của bé lắc đơn về mặt động lực học
- Khảo cạnh bên dao động của con lắc đơn như hình vẽ
- trong lúc dao động, vật chịu tác dụng của trọng lực
và lực căng
Trọng lực
gồm
và
Hợp lực của
và
là lực hướng trung khu giữ đến vật chuyển động trên cung tròn.
Lực thành phần
là lực kéo về và có giá trị sau: Pt = -mgsinα.
Vậy dao động của bé lắc đơn không phải là dao động điều hòa.
Nếu li độ góc α nhỏ thì sinα≈α (rad) yêu cầu lực kéo về
Vậy, khi dao động nhỏ (sinα≈α (rad)), bé lắc đơn dao động điều hòa theo phương trình:s = s0cos(ωt + φ).
Chu kì:
với s0= lα0là biên độ dao động.
Xem thêm: Top 10 Bài Văn Tả Cái Cặp Của Em Lớp 5 Hay Nhất, Top 12 Bài Tả Chiếc Cặp Sách Của Em Hay Nhất
III. Khảo gần kề dao động của nhỏ lắc đơn về mặt năng lượng
1. Động năng của bé lắc đơn:
2. Thế năng của bé lắc đơn ở li độ góc α:
Wt = mgl(1 − cosα) (mốc tính thế năng ở vị trí cân nặng bằng)
3. Cơ năng của nhỏ lắc đơn:
Cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát:
= hằng số
IV. Ứng dụng: xác định gia tốc rơi tự do
Đo gia tốc trọng trường trong lĩnh vực địa chất.