Một con lắc đơn dài 10 cm treo tại điểm cố định I trong trọng trường. Con lắc

* Hướng dẫn giải

Chọn đáp án D

Con lắc chịu thêm lực quán tính $\overrightarrow{F}=-m\overrightarrow{a}$ nên trọng lực hiệu dụng $\overrightarrow{P^{\text{'}}}=\overrightarrow{P}+\overrightarrow{F}$.

Vị trí cân bằng mới lệch so với vị trí cân băng cũ một góc β (xem hình).

Áp dụng định lí hàm số cosin:

$P^{\text{'}}=\sqrt{P^2+F^2-2FP\cos 120°}$

$g^{\text{'}}=\frac{P^{\text{'}}}{m}=\sqrt{g^2+a^2-2ga\cos 120°}=2\sqrt{31}(m/s^2)$

Áp dụng định lí hàm số sin:$\frac{F}{\sin \beta }=\frac{P^{\text{'}}}{\sin 120°}$

$\Rightarrow \sin \beta =\sin 120°\frac{a}{g^{\text{'}}}\Rightarrow \beta =0,12562\left(rad\right)$

Và đây cũng chính là biên độ góc.

$v_{\max }=\sqrt{2g^{\text{'}}l\left(1-\cos \beta \right)}$

$=\sqrt{2.2\sqrt{31}.0,1.\left(1-\cos 0,1562\right)}\approx 0,165(m/s)$