Vật lí 12 con lắc đơn

[minhhoangtapchoi]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Giúp em bài này với ạ.Em cảm ơn
Một con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài 1 m và vật nhỏ có khối lượng 100 g mang điện tích 2.10^-5 C. Treo con lắc đơn này trong điện trường đều với vectơ cường độ điện trường hướng theo phương ngang và có độ lớn 5.10^4 V/m. Trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo và song song với vectơ cường độ điện trường, kéo vật nhỏ theo chiều của vectơ cường độ điện trường sao cho dây treo hợp với vectơ gia tốc trong trường một góc 50 độ rồi buông nhẹ cho con lắc dao động điều hòa. Lấy g = 10 m/s^2

1. Chọn trục tọa độ có gốc tại vị trí cân bằng ban đầu của con lắc, chiều dương cùng chiều điện trường, gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động. Viết phương trình dao động của vật.

2. Trong quá trình dao động, tốc độ cực đại của vật nhỏ bằng bao nhiêu?

3. Tìm tỉ số gia tốc của con lắc khi vật ở vị trí thấp nhất và khi vật qua vị trí cân bằng?

 

[Tên để làm gì]

Giúp em bài này với ạ.Em cảm ơn
Một con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài 1 m và vật nhỏ có khối lượng 100 g mang điện tích 2.10^-5 C. Treo con lắc đơn này trong điện trường đều với vectơ cường độ điện trường hướng theo phương ngang và có độ lớn 5.10^4 V/m. Trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo và song song với vectơ cường độ điện trường, kéo vật nhỏ theo chiều của vectơ cường độ điện trường sao cho dây treo hợp với vectơ gia tốc trong trường một góc 50 độ rồi buông nhẹ cho con lắc dao động điều hòa. Lấy g = 10 m/s^2

1. Chọn trục tọa độ có gốc tại vị trí cân bằng ban đầu của con lắc, chiều dương cùng chiều điện trường, gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động. Viết phương trình dao động của vật.

2. Trong quá trình dao động, tốc độ cực đại của vật nhỏ bằng bao nhiêu?

3. Tìm tỉ số gia tốc của con lắc khi vật ở vị trí thấp nhất và khi vật qua vị trí cân bằng?

minhhoangtapchoia) Góc lệch của dây treo: [imath]\tan \alpha = \dfrac{qE}{mg} \Rightarrow \alpha = 45^0[/imath]
Hợp gia tốc trọng trường và điện trường gây ra: [imath]g' = \sqrt{g^2+(\dfrac{qE}{m})^2}[/imath]
Từ đây tìm được tốc độ góc: [imath]\Omega = \sqrt{2}.\pi[/imath]
Khi kéo lệch khỏi VTCB một góc [imath]50^0[/imath] so với phương thẳng đứng thì: [imath]\alpaha_o = 5^0[/imath]
Vị trí ban đầu của con lắc: tại VTCB: [imath]\varphi = \dfrac{\pi}{2}[/imath]
Phương trình dao động: [imath]\alpha = \alpha_o.\cos(\Omega.t + \dfrac{\pi}{2})[/imath]

b) Tốc độ cực đại: [imath]v = \sqrt{2g'.l.(1-\cos\alpha_o)}[/imath] = 0.33 m/s$

c) Tại vị trí biên: [imath]a = g.\sin\alpha_o = g.\alpha_o[/imath]
Tại vị trí cân bằng:[imath]a = 2g.(1-\cos\alpha_o) = g.\alpha^2[/imath]
Vậy tỉ số là: [imath]\dfrac{1}{\alpha_o}[/imath]

Chúc bạn học tốt
Tham khảo thêm tại Tất tần tật về dao động điều hòa

 

[minhhoangtapchoi]

a) Góc lệch của dây treo: [imath]\tan \alpha = \dfrac{qE}{mg} \Rightarrow \alpha = 45^0[/imath]
Hợp gia tốc trọng trường và điện trường gây ra: [imath]g' = \sqrt{g^2+(\dfrac{qE}{m})^2}[/imath]
Từ đây tìm được tốc độ góc: [imath]\Omega = \sqrt{2}.\pi[/imath]
Khi kéo lệch khỏi VTCB một góc [imath]50^0[/imath] so với phương thẳng đứng thì: [imath]\alpaha_o = 5^0[/imath]
Vị trí ban đầu của con lắc: tại VTCB: [imath]\varphi = \dfrac{\pi}{2}[/imath]
Phương trình dao động: [imath]\alpha = \alpha_o.\cos(\Omega.t + \dfrac{\pi}{2})[/imath]

b) Tốc độ cực đại: [imath]v = \sqrt{2g'.l.(1-\cos\alpha_o)}[/imath] = 0.33 m/s$

c) Tại vị trí biên: [imath]a = g.\sin\alpha_o = g.\alpha_o[/imath]
Tại vị trí cân bằng:[imath]a = 2g.(1-\cos\alpha_o) = g.\alpha^2[/imath]
Vậy tỉ số là: [imath]\dfrac{1}{alpha_o}[/imath]

Chúc bạn học tốt
Tham khảo thêm tại Tất tần tật về dao động điều hòa

Tên để làm gìchị ơi tại t=0 thì vật bắt đầu dao động tức là x= A mà nhỉ

 

[Tên để làm gì]

chị ơi tại t=0 thì vật bắt đầu dao động tức là x= A mà nhỉ

minhhoangtapchoiĐề bảo vị trí cân bằng ban đầu, theo chị hiểu là vị trí mà con lắc hợp với phương thẳng đứng góc [imath]45^o[/imath] nghĩa là VTCB trong dao động điều hòa của con lắc đó em...

 

[minhhoangtapchoi]

Đề bảo vị trí cân bằng ban đầu, theo chị hiểu là vị trí mà con lắc hợp với phương thẳng đứng góc [imath]45^o[/imath] nghĩa là VTCB trong dao động điều hòa của con lắc đó em...

Tên để làm gìchị ơi phần c em chưa hiểu công thức gia tốc được tính như thế kia chị giải thích cho em với

 

[Elishuchi]

chị ơi phần c em chưa hiểu công thức gia tốc được tính như thế kia chị giải thích cho em với

minhhoangtapchoi

chiếu lên trục ta được công thức như trên nhé,với [imath]\alpha[/imath] rất nhỏ thì [imath]\sin\alpha=\alpha(rad)[/imath]