BÀI 13 : CON LẮC ĐƠN

I / MỤC TIÊU :
 Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc đơn, có khái niệm
về con lắc vật lí.
 Nắm vững những công thức về con lắc và vận dụng trong các bài toán đơn
giản.
 Củng cố kiến thức về DĐĐH đã học trong bài trước và gặp lại trong bài này.
II / CHUẨN BỊ :
1 / Giáo viên :
 Chuẩn bị một con lắc đơn (gần đúng), một con lắc vật lí cho HS
quan sát trên lớp.
 Nêu chuẩn bị một con lắc vật lí (phẳng) bằng bìa hoặc bằng tấm gỗ.
Trên mặt có đánh dấu khối tâm G và khoảng cách OG từ trục quay đến khối tâm.
2 / Học sinh :
Ôn lại khái niệm vận tốc và gia tốc trong chuyển động tròn, momen
quán tính, momen của lực đối với một trục. Phương trình chuyển động của vật rắn
quay quanh một trục.
III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 1 :
HS : Con lắc đơn gồm một vật nặng có
kích thước nhỏ, có khối lượng m, treo ở
đầu một sợi dây mềm không dãn có
chiều dài l và có khối lượng không đáng
kể.
HS : Nêu định nghĩa vị trí cân bằng.
HS : Thấp nhất.
HS : Mô tả dao động
Hoạt động 2 :

GV : Gia tốc a có độ lớn được xác định
như thế nào ?
GV : Phương trình  Psin  = m.a
HS :

P sin

= m.a
t
HS : P = m.g
HS : a
t
= s’’
HS : s’’ + 
2
. s = 0
Hoạt động 3 :
HS : s = Acos (t + )
HS :  = 
o
cos(t + )
Đối với con lắc đơn dao động nhỏ có thể
dùng li độ góc  hoặc dùng li động dài s
= lsin.
HS : Tương tự như son lắc lò xo.
HS : T =
2
2
l
g


GV : Hệ dao động là gì ?

GV : Thế nào là dao động tự do ?

GV : Nêu công thức tần số góc riêng
của con lắc lò xo và con lắc đơn ?
độ nhỏ còn con lắc lò xo dao động điều
hòa trong phạm vi giới hạn đàn hồi của
lò xo. Tần số góc của con lắc đơn  =
g
l
không phụ thuộc khối lượng m của
con lắc, còn tần số góc của con lắc lò xo
thì phụ thuộc m.

IV / NỘI DUNG :
1. Con lắc đơn : Con lắc đơn gồm một vật nặng có kích thước nhỏ, có khối lượng
m, treo ở đầu một sợi dây mềm không dãn có chiều dài l và có khối lượng không
đáng kể.
2. Phương trình động lực học
* Các lực tác dụng lên vật
 Trọng lực
P


 Phản lực
R

của dây

=
g
l

=> s’’ + 
2
s = 0 (3)
3. Nghiệm của phương trình động lực học của con lắc đơn :
Phương trình : s’’ + 
2
s = 0 có nghiệm là phương trình dao động của con lắc
đơn.
s = Acos (t + )
hay  = 
o
cos(t + )
4. Chu kỳ  tần số
* Chu kỳ
T =
2
2
l
g





* Tần số
f =

I

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :
Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 4 và các bài tập 1,2,3.
Xem bài 14.