Một con lắc đơn có chiều dài 45cm với vật nhỏ có khối lượng 102g

* Hướng dẫn giải

+ Chu kì dao động của con lắc: \(T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}=1,345\text{s}\)

+ Khi đặt vào điện trường, con lắc lệch khỏi VTCB ban đầu 1 góc α với : 

\(\tan \alpha =\frac{F}{P}=\frac{qE}{mg}=\frac{{{2.10}^{-6}}.3,{{5.10}^{4}}}{0,102.9,81}\approx 0,07\Rightarrow \alpha \approx 0,07\text{rad}\)

Khi đó, con lắc có VTCB mới lệch 0,07rad theo chiều điện trường.

Lúc t = 0 con lắc ở vị trí biên âm

Khi t = 0,336s = \(\frac{T}{4}\) con lắc ở CTCB mới và vận tốc khi này \(v=\alpha \omega \)

Khi tắt điện trường thì VTCB trở lại ban đầu \(\Rightarrow {{\alpha }_{0}}=\sqrt{{{\alpha }^{2}}+\frac{{{v}^{2}}}{{{\omega }^{2}}}}=\alpha \sqrt{2}=0,07\sqrt{2}(\text{rad})\)

\(\Rightarrow {{v}_{\max }}=\sqrt{2gl\left( 1-\cos {{\alpha }_{0}} \right)}=20,78\text{cm/s}\)