Hai con lắc đơn giống hệt nhau mà các vật nhỏ

Câu hỏi :

Hai con lắc đơn giống hệt nhau mà các vật nhỏ mang điện tích như nhau, được treo ở một nơi trên mặt đất. Trong mỗi vùng không gian chứa mỗi con lắc có một điện trường đều. Hai điện trường này có cùng cường độ nhưng các đường sức hợp với nhau một góc 600. Giữ hai con lắc ở vị trí các dây treo có phương thẳng đứng rồi thả nhẹ thì chúng dao động điều hòa trong cùng một mặt phẳng với biên độ góc 80 và có chu kì tương ứng là T1 và T2=T1+0,1s. Giá trị của T2 là

A. 1,97 s.  

B. 1,28 s. 

C. 1,64 s.

D. 2,27 s.

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

Ta có:

  • \({\alpha _{01}} = {\alpha _{02}} \Rightarrow \overrightarrow {{g_1}} \)  cùng phương, cùng chiều \(\overrightarrow {{g_2}} \).
  •  \({T_2} > {T_1} \Rightarrow {g_1} > {g_2}\)

Ta biễn diễn các gia tốc bằng vecto nối đuôi.

  • \({a_1} = {a_2};\widehat {\overrightarrow {{a_1}} ,\overrightarrow {{a_2}} } = {60^0} \Rightarrow \Delta OAB\)  đều.

vậy \({\beta _1} = {60^0};{\beta _2} = {120^0};\alpha  = {52^0}\)

  • Áp dụng định lí sin, ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}
\frac{g}{{\sin {\beta _2}}} = \frac{{{g_2}}}{{\sin \alpha }}\\
\frac{g}{{\sin {\beta _1}}} = \frac{{{g_1}}}{{\sin \left( {\alpha  + {{60}^0}} \right)}}
\end{array} \right. \Rightarrow \frac{{{g_1}}}{{{g_2}}} = \frac{{\sin {\beta _2}}}{{\sin {\beta _1}}}.\frac{{\sin \left( {\alpha  + {{60}^0}} \right)}}{{\sin \alpha }} \approx 1,18\)

Kết hợp với

\({T_1} = {T_2}\sqrt {\frac{{{g_2}}}{{{g_1}}}}  \approx 0,92{T_2} \Rightarrow {T_2} = \frac{{0,1}}{{1 - 0,92}} = 1,28s\)

Copyright © 2021 HOCTAP247