Giải bài 6 trang 17 – Bài 3 - SGK môn Vật lý lớp 12

Một con lắc đơn được thả không vận tốc đầu từ li độ góc

${{\alpha }_{0}}$ . Khi con lắc đi qua vị trí cân bằng thì tốc độ của quả cầu con lắc là bao nhiêu ?

A. $\sqrt{gl\left( 1-\cos {{\alpha }_{0}} \right)}$	B. $\sqrt{2gl\cos {{\alpha }_{0}}}$
C. $\sqrt{2gl\left( 1-\cos {{\alpha }_{0}} \right)}$	D. $\sqrt{gl\cos {{\alpha }_{0}}}$

Lời giải:

- Chọn C.

$\sqrt{2gl\left( 1-\cos {{\alpha }_{0}} \right)}$

Dùng định luật bảo toàn cơ năng, tại biên và tại vị trí cân bằng.

Tại biên

${{\text{W}}_{t}}=mgl\left( 1-\cos {{\alpha }_{0}} \right)$

Tại vị trí cân bằng :

${{\text{W}}_{d}}=\dfrac{1}{2}m{{v}^{2}}$

-Định luật bảo toàn cơ năng:

$\dfrac{1}{2}m{{v}^{2}}=mgl\left( 1-\cos {{\alpha }_{0}} \right)$

$\Rightarrow v=\sqrt{2gl\left( 1-\cos {{\alpha }_{0}} \right)}$

Ghi nhớ:
- Khi dao động nhỏ $\left( \sin \alpha \approx \alpha \left( rad \right) \right)$ , con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì:
$T=2\pi \sqrt{\dfrac{l}{g}}$
- Động năng của con lắc:
${{W}_{\text{đ}}}=\dfrac{1}{2}m{{v}^{2}}$
- Thế năng của con đơn ở li độ góc $\alpha:$
${{W}_{t}}=mgl\left( 1-\cos \alpha \right)$ (mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng)
- Cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát:
$W=\dfrac{1}{2}m{{v}^{2}}+mgl\left( 1-\cos \alpha \right)=\text{ hằng số}$

Mục lục Chương 1: Dao động cơ theo chương •Chương 1: Dao động cơ - Giải bài tập SGK Vật lý 12

Bài trước Bài sau

Chương 1: Dao động cơ

Bài 3: Con lắc đơn

Chương 1: Dao động cơ

+ Mở rộng xem đầy đủ