Bài giảng Vật lý Lớp 12 - Bài 3: Con lắc đơn - Tạ Trường Giang
II. Khảo sát dao đoäng cuûa con laéc ñôn về mặt động lưc học :
Xét dao động của một con lắc đơn có chiều dài l, vật nhỏ khối lượng m, treo tại một nơi có gia tốc trọng trường g.
Chọn :
Gốc toạ độ: O là vị trí cân bằng.
Chiều dương: như hình vẽ.
Gốc thời gian (t = 0): lúc vật bắt đầu dao động.
- Tại thời điểm t vật ở vị trí M, xc định bởi li độ gĩc .
Các lực tác dụng lên vật :
Trọng lực :
Lực căng của dy :
Theo định luật II Niutơn
- Chiếu phương trình (1) lên phương tiếp tuyến quỹ đạo :
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Vật lý Lớp 12 - Bài 3: Con lắc đơn - Tạ Trường Giang", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Vật lý Lớp 12 - Bài 3: Con lắc đơn - Tạ Trường Giang
ơn cĩ phải là dao động điều hồ khơng ? II. Khảo sát d ao đ ộng của con lắc đơn về mặt động l ưc học : Chọn : Gốc toạ độ : O là vị trí cân bằng . Chiều dương : như hình vẽ . Gốc thời gian (t = 0): lúc vật bắt đầu dao động . Xét dao động của một con lắc đơn cĩ chiều dài l, vật nhỏ khối lượng m, treo tại một nơi cĩ gia tốc trọng trường g. (+) C O M - Tại thời điểm t vật ở vị trí M, xác định bởi li độ gĩc . - Chiếu phương trình (1) lên phương tiếp tuyến quỹ đạo : Con lắc chịu tác dụng của những lực nào ? - Các lực tác dụng lên vật : ● Trọng lực : ● Lực căng của dây : - Theo định luật II Niutơn (1) (+) C O M Trong trường hợp rất nhỏ ( <10 0 ) Hay Đặt Ta cĩ Phương trình vi phân (2) có nghiệm là : s = s o cos( t + ) (2) Vậy với các dao động nhỏ dao động của con lắc đơn là một dao động điều hòa . Ta cĩ : (1) (+) C O M Chu kì : Tần số : NHẬN XÉT : Vậy đối với các dao động nhỏ ( <10 0 ) chu kì con lắc đơn chỉ phụ thuộc vào l và g mà không phụ thuộc vào biên độ A và khối lượng vật nặng m. Tại một điểm treo (g không đổi ) dao động con lắc đơn là dao động tự do = = 2. Xác định sức căng dây treo con lắc . 1. Xác định vận tốc của con lắc đơn ở vị trí bất kì . Với : + : là li độ gĩc bất kì : là biên độ gĩc + LƯU Ý III/ Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng Viết biểu thức tính động năng , thế năng , cơ năng con lắc đơn . ? 1. Động năng : 2. Thế năng : 3. Cơ năng : = hằng số Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng Nếu bỏ qua mọi masát thì cơ năng của con lắc(bao gồm động năng và thế năng của vật ) được bảo tồn . IV. ỨNG DỤNG : XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO Ta cĩ : Hãy chọn câu đúng . Câu 1 : Một con lắc đơn dao động với biên độ gĩc nhỏ . Chu kì của con lắc khơng thay đổi khi : A. Thay đổi chiều dài của con lắc B. Thay đổi gia tốc trọng trường C. Tăng biên độ gĩc đến 30 0 D. Thay đổi khối lượng của con lắc TRẮC NGHIỆM Chọn câu đúng : A. Dao động của con lắc đơn là một dao động điều hoà . C. Trong các dao động nhỏ tần số của con lắc đơn tỷ lệ với căn bậc hai của chiều dài của nó . D. Trong các dao động nhỏ chu kỳ của con lắc đơn tỷ lệ với căn bậc hai của chiều dài của nó . B. Trong các dao động nhỏ chu kỳ của con lắc đơn tăng theo biên độ của dao động . Câu 2 : TRẮC NGHIỆM TRẮC NGHIỆM Câu 3 : Chọn câu trả lời đúng Một con lắc đơn cĩ chiều dài dây bằng 1m, dao động với biên độ gĩc nhỏ cĩ chu kỳ 2s. Cho . Con lắc dao động tại nơi cĩ gia tốc trọng trường là : A. 9,7 m/s 2 D. 10,27 m/s 2 C. 9,86 m/s 2 B. 10 m/s 2
File đính kèm:
- bai_giang_vat_ly_lop_12_bai_3_con_lac_don_ta_truong_giang.ppt