Giải bài 1 trang 17 SGK Vật Lý 12 – VietJack.com

Bài 3: Con lắc đơn

Bài 1 (trang 17 SGK Vật Lý 12): Thế nào là con lắc đơn ? Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học.

Chứng minh rằng khi dao động nhỏ (sinα ≈ α (rad)), dao động của con lắc đơn là dao động điều hòa.

Lời giải:

Con lắc đơn gồm một vật nhỏ, khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể, dài l.

Khảo sát con lắc về mặt động lực học:

Xét con lắc đơn như hình vẽ :

Xem thêm:: Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 trang 17 sgk Vật Lí 12

– Từ vị trí cân bằng kéo nhẹ quả cầu lệch khỏi vị trí cân bằng một góc nhỏ rồi thả ra. Con lắc dao động quanh vị trí cân bằng.

– Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng, chiều dương hướng từ trái sang phải.

– Tai vị trí M bất kì vật m được xác định bởi li độ góc α = ∠OCM hay về li độ cong là S = cung OM = l.α

Lưu ý: α, s có giá trị dương khi lệch khỏi vị trí cân bằng theo chiều dương và ngược lại.

– Tại vị trí M, vật chịu tác dụng trọng lực P→ và lực căng T→.

P→ được phân tích thành 2 thành phần: Pn→ theo phương vuông góc với đường đi, Pt→ theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo.

Lực căng T→ và thành phần Pn→ vuông góc với đường đi nên không làm thay đổi tốc độ của vật.

Xem thêm:: Giải SBT Vật lí 10 trang 15 Cánh diều – VietJack.com

Thành phần lực Pt→ là lực kéo về có giá trị Pt = -mgsinα (1)

Nếu li độ góc α nhỏ thì sinα ≈ α (rad) thì Pt = -mgα = -mgs/l so sánh với lực kéo về của con lắc lò xo F = -kx.

Ta thấy mg/l có vai trò của k → l/g = m/k

Vậy khi dao động nhỏ (sinα ≈ α (rad)), con lắc đơn dao động điều hòa.

Phương trình s = s0.cos(ωt + φ)

Các bài giải bài tập Vật lý 12 bài 3 khác :

• Xem thêm:: Giải SGK Vật Lí 10 Bài 8 (Kết nối tri thức): Chuyển động biến đổi

  Phần trả lời câu hỏi C SGK Vật Lý 12: C1: Chứng tỏ rằng đối với những góc lệch … C2:Có nhận xét gì về chu kì của con lắc đơn? … C3: Hãy mô tả một cách định tính sự biến đổi …

• Bài 2 (trang 17 SGK Vật Lý 12): Viết công thức tính chu kì của con lắc đơn…

• Bài 3 (trang 17 SGK Vật Lý 12): Viết biểu thức của động năng, thế năng…

• Bài 4 (trang 17 SGK Vật Lý 12): Hãy chọn câu đúng….

• Bài 5 (trang 17 SGK Vật Lý 12): Hãy chọn câu đúng…

• Bài 6 (trang 17 SGK Vật Lý 12): Một con lắc đơn được thả không vận tốc đầu từ…

• Bài 7 (trang 17 SGK Vật Lý 12): Một con lắc đơn dài l = 2,00 m, dao động điều hòa…

Ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com

• Hơn 75.000 câu trắc nghiệm Toán có đáp án
• Hơn 50.000 câu trắc nghiệm Hóa có đáp án chi tiết
• Gần 40.000 câu trắc nghiệm Vật lý có đáp án
• Hơn 50.000 câu trắc nghiệm Tiếng Anh có đáp án
• Kho trắc nghiệm các môn khác