Gấp lắm ạ mng
Một con lắc đơn có chiều dài l=2 m. Kéo cho dây làm với đường thẳng đứng một góc αo=60o rồi thả tự do. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g=10 m/s2. Tìm vận tốc của con lắc khi nó đi qua:
a) Vị trí ứng với góc α=30o.
b) Vị trí cân bằng.
Đáp án`+`Giải thích các bước giải:
Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng `alpha=0`
`a)` Vận tốc của con lắc khi nó đi qua vị trí ứng với góc `alpha=30^o` là:
`mgl(1-alpha_o)=mgl(1-cosalpha)+1/2mv^2`
`=>v=sqrt(2gl(cosalpha-cosalpha_o))=sqrt(2.10.2.(cos30^o-cos60^o))~~3,83 (m//s)`
`b)` Vận tốc của con lắc khi nó đi qua vị trí cân bằng `(alpha=0^o)` là:
`mgl(1-cosalpha_o)=1/2mv^2`
`=>v_(max)=sqrt(2gl(1-cosalpha))=sqrt(2.10.2(1-cos60^o))~~4,47 (m//s)`
Đáp án:`+`Giải thích các bước giải:
`a,` Chọn mốc thế năng tại vị trí thấp nhất `O.`
`@` Vị trí ứng với góc `alpha=30^@.`
Gọi cơ năng tại vị trí `A,B` và `O` lần lượt là `W_A ,W_B` và `W_O` là:
Thế năng tại vị trí `A` và `B` là:
`W_(tA)=m.g.h_A` từ đây ta có:
`h_A=OC-OE=l-l.cos alpha=l.(1-cos alpha)`
`@` Tương tự như `h_A` ta có `h_B=l(1-cos alpha_o)`
Thế năng tại vị trí `O` là: `W_(tO)=m.g.h_o` vì `h_0=0`
`=>W_(tO)=0`
Động năng tại vị trí `A` và `O` lần lượt là:
`W_(đA)=0;W_(đO)=1/2 . m.v^2`
`=>m.g.l(1-cos alpha_o)=mgl(1-cos alpha)+1/2.m.v^2`
`<=>gl.(1-cos alpha_o)=gl(1-cos alpha+)1/2 . v^2`
`<=>v^2=sqrt{2gl(cos alpha-cos alpha_o)}`
`<=>v^2=sqrt{2.10.2(cos 30-cos 60)}`
`<=>v~~3,9m//s`
`b,` Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta được:
`W_B=W_O`
`<=>W_(tB)+W_(đB)=W_(tO)+W_(đO)`
`<=>mgl(1-cos alpha_0)=1/2.m.v_0^2`
`<=>gl(1-cos alpha_0)=1/2 . v_0^2`
`<=>v_0=sqrt{2gl.(1-cos alpha_0)}`
`<=>v_0=sqrt{2.10.2.(1-cos60)}`
`<=>v_0~~4,5m//s`
Vật lý học là môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực. Vật lý học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ. Hãy khám phá và hiểu rõ những quy luật tự nhiên xung quanh chúng ta!
Lớp 10 - Năm đầu tiên ở cấp trung học phổ thông, chúng ta sẽ có nhiều bạn bè mới đến từ những nơi khác nhau. Ngôi trường mới, xa nhà hơn, mở ra một thế giới mới với nhiều điều thú vị. Hãy mở lòng đón nhận và tận hưởng những trải nghiệm mới!
Copyright © 2021 HOCTAPSGK