Giải bài 1 trang 17 SGK Vật Lý 12

Bài 3: Con lắc đơn

Bài 1 (trang 17 SGK Vật Lý 12): Thế nào là con lắc đơn ? Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học.

Chứng minh rằng khi dao động nhỏ (sinα ≈ α (rad)), dao động của con lắc đơn là dao động điều hòa.

Lời giải:

Con lắc đơn gồm một vật nhỏ, khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể, dài l.

Khảo sát con lắc về mặt động lực học :

- Từ vị trí cân bằng kéo nhẹ quả cầu lệch khỏi vị trí cân bằng một góc nhỏ rồi thả ra. Con lắc dao động quanh vị trí cân bằng.

- Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng từ trái sang phải.

Lưu ý : α, s có giá trị dương khi lệch khỏi vị trí cân bằng theo chiều dương và ngược lại.

Thành phần lực P_t là lực kéo về có giá trị P_t = -mgsinα (3.1)

Nếu li độ góc α nhỏ thì sinα ≈ α (rad) thì Pt = -mgα = -mg s/l so sánh với lực kéo về của con lắc lò xo

F = -kx.

Vậy khi dao động nhỏ (sinα ≈ α (rad)), con lắc đơn dao động điều hòa.

Phương trình s = s0cos(ωt + φ)

Các bài giải bài tập Vật lý 12 bài 3 khác :