T = 2π
g
l
Bài 8: NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
1. Con lắc đơn:
Con lắc đơn là hệ cơ học gồm: sợi dây có chiều dài l không giãn, một
đầu gắn vào điểm cố định đầu còn lại gắn với một vật nhỏ có khối lượng m.
Con lắc dao động trên một cung tròn xung quanh vị trí cân bằngO.
2. Phương trình động lực học:
Khi vật ở vị trí M thì:
+ Vật nặng xác định bởi cung
¼
OM s
+ Vị trí dây treo xác định bởi góc:
·
OQM =
α
Các lực tác dụng lên vật: Trọng lực
P
ur
, lực căng dây
T
ur
.Áp dụng định luật II Niu tơn:
m
a
r
=
l
ta được: s
//
+
2
s = 0 (1) giống như x
''
+
2
x = 0
s
//
+
2
s = 0 gọi là phương trình động lực học của con lắc đơn
3.Nghiệm của phương trình (1):
s = Acos(t + ).
Phương trình dao động điều hòa của con lắc:
s = s
0
cos(t + ). Và =
0
cos(t + ).
Chú ý: tùy theo điều kiện kích thích cụ thể mà có các giá trị khác nhau.
Vậy: Dao động của con lắc đơn với góc lệch bé là dđđiều hoà với chu kì . .
Tần số: f = 1/T (Hz)
4. Con lắc vật lý :
Con lắc vật lý là một vật rắn quay được quanh một trục nằm ngang
cố định.Hình bên trục đi qua Q và vuông góc với mặt phẳng hình vẽ.
W
t
=…………. …………=………………………………………… Thay k = ……… ta được:
W
t
= ………………………….
G
Q
R
ur
P
ur
G
Q
R
ur
P
ur
Hình vẽ con lắc vạt lý
1 mgd
T=
2 I
B
mgd
T=2π
I
C.
I
T=2π
mgd
D.
2
πI
T=
mgd
Câu 4: Một con lắc chiều dài 1,2m dao động tại một nơi có gia tốc roi tự do 9,8m/s
2
. kéo con lắc ra
khỏi vị trí cân bằng theo chiều dương một góc
0
= 10
0
rồi thả ra:
a. Tính chu kỳ dao động củ con lắc lò xo
b. Viết phương trình dao động của con lắc
c. Tính tốc độ và gia tốc của quả cầu con lắc khi nó qua vị trí cân bằng
Câu 5: một con lắc đơn gồm một ảu cầu có khối lượng 50g được treo vào đầu một dợi dây dài 2m ,