Hướng dẫn giải bài 1,2,3,4,5,6,7 trang 17 SGK Vật lý 12

Nhằm giúp các em nắm bắt nội dung của tài liệu một cách chi tiết, các em có thể xem qua đoạn trích dưới đây. Ngoài ra, để nâng cao kỹ năng giải bài tập, mời các em cùng tham khảo thêm các dạng Bài tập về Dao động cơ học. Hoặc để chuẩn bị tốt và đạt được kết quả cao trong kỳ thi THPT Quốc gia sắp tới, các em có thể tham gia khóa học online Luyện thi toàn diện THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2017 trên website HỌC247.

 

Thế nào là con lắc đơn? Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học. Chứng minh khi con lắc dao động nhỏ (sinα ≈ α) (rad), dao động của con lắc đơn là dao động điều hòa.

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

- Vị trí cân bằng của con lắc là vị trí mà dây treo có phương thằng đứng. Con lắc sẽ đứng yên mãi ở vị trí này nếu lúc đầu nó đứng yên. Kéo nhẹ quả cầu cho dây treo lệch khỏi vị trí cân bằng một góc rồi thả ra, ta thấy con lắc dao động quanh vị trí cân bằng trong mặt phẳng đứng đi qua điểm treo và vị trí ban đầu của vật.

- Khi con lắc dao động nhỏ (sinα ≈ α) (rad), dao động của con lắc đơn là dao động điều hòa.

Viết công thức tính chu kì của con lắc đơn khi dao động nhỏ.

Khi dao động nhỏ (sinα ≈ α (rad)), con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì:

T = 2Π√(l/g)

Viết biểu thức của động năng, thế năng và cơ năng của con lắc đơn ở vị trí có góc lệch α bất kì.

Động năng của con lắc đơn: W_đ = 1/2mv²

Thế năng của con lắc đơn ở li độ góc α  :

W_t = mgl(1 - cosα ) (mốc thế năng ở vị trí cân bằng)

Cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát:

W = 1/2mv² + mgl(1 - cosα ) = hằng số

Vì cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát, nên khi con lắc dao động, thì : khi động năng tăng một lượng bao nhiêu thì thế năng giảm một lượng bấy nhiêu và ngược lại.

Hãy chọn đáp án đúng.

Chu kì của con lắc đơn dao động nhỏ (sinα ≈ α (rad)) là: 

A. T =  .                                      B. T =  .

C. T =  .                                      D. T =  .

Hướng dẫn giải bài 4 trang 17 SGK Vật lý 12

Đáp án: D

Hãy chọn câu đúng.

Một con lắc đơn dao động với biên độ góc nhỏ. Chu kì của con lắc không thay đổi khi:

A. Thay đổi chiều dai của con lắc.

B. Thay đổi gia tốc trọng trường.

C. Tăng biên độ góc đến 30⁰.

D. thay đổi khối lượng của con lắc.

Hướng dẫn giải bài 5 trang 17 SGK Vật lý 12

Đáp án: D.

  Một con lắc đơn khi được thả không vận tốc đầu từ li độ góc α₀. Khi con lắc đi qua vị trí cân bằng thì tốc độ của quả cầu con lắc là bao nhiêu?

A.                                                      B. 

C.                                                    D. 

Hướng dẫn giải bài 6 trang 17 SGK Vật lý 12

C. 

khi con lắc qua vị trí cân bằng thì thế năng bằng 0, động năng cựa đại (bằng cơ năng): 

 = mgl(1 - cosα₀) => v_max=  .

 Một con lắc đơn dài l = 2,00 m, dao động điều hòa tại một nơi có gia tốc rơi tự do g = 9,80 m/s². Hỏi con lắc thực hiện được bao nhiêu dao động toàn phần trong 5,00 phút?

Hướng dẫn giải bài 7 trang 17 SGK Vật lý 12

Chu kì dao động của con lắc đơn: T = 2π  = 2,84 s.

Số dao động toàn phần mà con lắc thực hiện được trong thời gian t = 5 phút:

                                  ≈ 106 (dao động)

 

 

>> Bài tập trước: Hướng dẫn giải bài 1,3,4,5,6 trang 13 SGK Lý 12 

>> Bài tập tiếp theo: Hướng dẫn giải bài 1,2,3,4,5,6 trang 21 SGK Vật lý 12