Trang chủ Vật Lý Lớp 10 Con lắc đơn có dây treo dài 40 cm, khối...

Con lắc đơn có dây treo dài 40 cm, khối lượng m=200g. Đưa vật đến vị trí A có góc lệch 60° rồi buông nhẹ cho con lắc dao động. Bỏ qua ma sát và lấy g=10 m/s2.

Câu hỏi :

Con lắc đơn có dây treo dài 40 cm, khối lượng m=200g. Đưa vật đến vị trí A có góc lệch 60° rồi buông nhẹ cho con lắc dao động. Bỏ qua ma sát và lấy g=10 m/s2. Chọn mức không thế năng ở vị trí cân bằng O. a) Tính cơ năng của vật và lực căng của dây treo tại A? b) Tại B thì động năng bằng thế năng. Tìm góc lệch và lực căng của dây treo B? c) Tính gia tốc hướng tâm khi con lắc qua vị trí cân bằng O. Giúp em giải chi tiết câu này, em không biết làm.

image

Lời giải 1 :

Đáp án:

 a.0,4N  và 1N

b.25,84 độ và 2,8N 

c.2m/s²

Giải thích các bước giải:

 a.Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng O

Cơ năng của vật tại A là:
\[{W_A} = mgl\left( {1 - \cos \alpha } \right) = 0,4J\]

Lực căng dây tại A là:

\[\begin{array}{l}
\[{T_A} = P\cos \alpha  = mg\cos \alpha  = 1N\]

b.Xét cơ năng tại điểm B có động năng và thế năng bằng nhau. Nên ta có:

  \[\begin{array}{l}
{W_{{B_t}}} = \frac{1}{2}{W_A}\\
 \Leftrightarrow mg\left( {1 - \cos \beta } \right) = \frac{1}{2}.0,4\\
 \Leftrightarrow \cos \beta  = 0,9 \Rightarrow \beta  = 25,84^\circ 
\end{array}\]

Lực căng dây tại B là:

\[\begin{array}{l}
{W_{{B_d}}} = {W_{{B_t}}} = 0,2 \Rightarrow {v_B}^2 = 2\\
m\frac{{{v_B}^2}}{l} = T - P \Rightarrow {T_B} = m\frac{{{v_B}^2}}{l} + mg\cos \beta  = 2,8N
\end{array}\]

c.Gia tốc hướng tâm khi vật đi qua O là:

\[{W_O} = {W_{{O_d}}} = {W_A} = 0,4 \Rightarrow {v_O}^2 = 4 \Rightarrow {a_{ht}} = m\frac{{{v_O}^2}}{l} = 2m/{s^2}\]

Thảo luận

Lời giải 2 :

Đáp án:a) 0,4N và 1N

              b)25,4 độ 2,8N

              c)2m/s2

 

Giải thích các bước giải:

a) chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng O cơ năng của vật tại A là: 

         Wa= mgl(1-cosa)=0,4N

b) xét cơ năng tại điểm B có động năng và thế năng bằng nhau nên ta có:

       Vbt= 1/2 Wa

>>mg(1-cosB)= 1/2 .0,4

>>cosB= 0,9>>B= 25,84 độ

_ lực căng dây tại B là:

         Wbd = Vbt=0,2>>Vb2=2

m.v-B2/t= T-P >>TB=m.V2/l+mg cos= 2,8N

c) gia tốc hướng tâm khi vật đi qua Ở là

       WO=WOd=0,4

>>VO2=4

>>aht= m.VO2/l= 2m/s2

 

Bạn có biết?

Vật lý học (tiếng Anh:physics, từ tiếng Hi Lạp cổ: φύσις có nghĩa là kiến thức về tự nhiên) là một 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 lí học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ.

Nguồn : Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự 10

Lớp 10 - Năm thứ nhất ở cấp trung học phổ thông, năm đầu tiên nên có nhiều bạn bè mới đến từ những nơi xa hơn vì ngôi trường mới lại mỗi lúc lại xa nhà mình hơn. Được biết bên ngoài kia là một thế giới mới to và nhiều điều thú vị, một trang mới đang chò đợi chúng ta.

Nguồn : ADMIN :))

Copyright © 2021 HOCTAP247