Đưa một con lắc đơn từ mặt đất lên độ cao h = 9,6km. Biết bán kính trái đất R = 6400km, coi chiều dài con lắc đơn không phụ thuộc vào nhiệt độ. Muốn chu kì của con lắc đơn không thay đổi thì chiều dài của con lắc phải thay đổi thế nào?
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có:
+ Chu kì dao động của con lắc tại mặt đất: \( T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} \)
+ Chu kì dao động của con lắc tại độ cao h: \( T' = 2\pi \sqrt {\frac{{l'}}{{{g_h}}}} \)
Ta có: \(\begin{array}{l} g = \frac{{GM}}{{{R^2}}}\\ g = \frac{{GM}}{{{{(R + h)}^2}}} \end{array}\)
Theo đề bài, chu kì dao động con lắc không thay đổi
\( \to T = T' \leftrightarrow 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} = 2\pi \sqrt {\frac{{l'}}{{{g_h}}}} \to \frac{{l'}}{l} = \frac{{{g_h}}}{g} = {\left( {\frac{R}{{R + h}}} \right)^2} = {\left( {\frac{{6400}}{{6400 + 9,6}}} \right)^2} = 0,997\)
=> Cần giảm chiều dài của con lắc \((1-0,997) = 0,003 = 0,3%\)
=> Chọn
Câu hỏi liên quan
-
Xét con lắc đơn đang dao động tại một nơi trên mặt đất với mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Phát biểu nào dưới đây SAI?
-
Một học sinh thực hiện thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của chiều dài con lắc đơn với chu kì dao động kiểm chứng chu kì dao động. Từ kết quả thí nghiệm, học sinh này vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của T2 vào chiều dài l của con lắc như hình vẽ. Góc \(\alpha \) đo được trên hình bằng 76,10. Lấy ( \(\pi \approx 3,14\) ). Theo kết quả thí nghiệm của học sinh này thì gia tốc trọng trường tại nơi làm thí nghiệm là
-
Một con lắc đơn đang dao động điều hòa với biên độ dài A. hi vật dao động đi qua vị trí cân bằng nó va chạm với vật nhỏ khác có khối lượng đang nằm yên ở đó. Sau va chạm hai vật dính vào nhau và cùng dao động với biên độ dài A' là:
-
Trong dao động điều hoà của con lắc đơn, phát biểu nào sau đây là đúng?
-
Một con lắc đơn có chiều dài l=1m Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng sao cho dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc \(\alpha = {10^0}.\) Vận tốc của vật tại vị trí động năng bằng thế năng là:
-
Một con lắc đơn gồm dây treo có chiều dài 1 m và vật nhỏ có khối lượng 100 g mang điện tích 2.10-5 C. Treo con lắc đơn này trong điện trường đều với vectơ cường độ điện trường hướng theo phương ngang và có độ lớn 5.104 V/m. Trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo và song song với vectơ cường độ điện trường, kéo vật nhỏ theo chiều của vectơ cường độ điện trường sao cho dây treo hợp với vectơ gia tốc trọng trường một góc 54° rồi buông nhẹ cho con lắc dao động điều hòa. Lấy g = 10 m/s2. Trong quá trình dao động, tại vị trí dây treo hợp với gia tốc trọng trường 1 góc \(\pi\)/4 tốc độ cực đại của vật nhỏ là :
-
Con lắc đơn chiều dài l dao động điều hoà với chu kỳ
-
Một con lắc đơn có chiều dài dây treo là l. Cho quả cầu của con lắc tích điện dương q và dao động nhỏ trong điện trường có đường sức hướng thẳng đứng lên trên. Tần số góc của con lắc là:
-
Một đồng hồ quả lắc chạy đúng giờ trên mặt đất. Đưa đồng hồ lên cao h = 320m so với mặt đất thấy đồng hồ chạy chậm. Đưa đồng hồ xuống hầm sâu h’ so với mặt đất thấy đồng hồ giống ở độ cao h. Xác định độ sâu của hầm. Coi nhiệt độ là không đổi.
-
Một con lắc đơn gồm 1 vật nhỏ được treo vào đầu dưới của 1 sợi dây không dãn, đầu trên của sợi dây được buộc cố định. Bỏ qua ma sát của lực cản của không khí. Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng một góc 0,1 rad rồi thả nhẹ. Tỉ số độ lớn gia tốc của vật tại VTCB và độ lớn gia tốc tại vị trí biên bằng:
-
Một con lắc đơn có chu kì T=2s khi đặt trong chân không. Quả lắc làm bằng một hợp kim khối lượng riêng \(D = 8,67g/cm^3\) Tính chu kì T’ của con lắc khi đặt trong không khí, sức cản của không khí xem như không đáng kể, quả lắc chịu tác dụng của lực đẩy Acsimet, khối lượng riêng của không khí là d=1,3 g/l.
-
Con lắc đơn dao động trong môi trường không khí. Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng 1 góc 0,1 rad rồi thả nhẹ. Biết lực cản của không khí tác dụng lên con lắc là không đổi và bằng 0,001 lần trọng lượng của vật, coi biên độ giảm đều trong từng chu kì. Số lần con lắc qua vi trí cân bằng rồi dừng lại là
-
Một con lắc đơn có chiều dài l = 1 m, đầu trên treo vào trần nhà, đầu dưới gắn với vật có khối lượng m = 0,1 kg. Kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một góc α = 45° và buông tay không vận tốc đầu cho vật dao động. Biết g = 10 m/s2. Hãy xác định cơ năng của vật?
-
Một con lắc đơn dao động điều hòa với chu kỳ T. Thời gian để động năng và thế năng bằng nhau liên tiếp là 0,5s. Tính chiều dài con lắc đơn, lấy \(g = {\pi ^2}.\)
-
Con lắc đơn gồm vật nặng khối lượng m treo vào sợi dây tại nơi có gia tốc trọng trường g, dao động điều hoà với chu kỳ T phụ thuộc vào
-
Con lắc đơn chiều dài l(m), khối lượng 200(g), dao động với biên độ góc 0,15(rad) tại nơi có \(g=10 m/s^2\). Ở li độ góc bằng biên độ \(\frac{2}{3}\), con lắc có động năng:
-
Một con lắc đơn có dây dài 100cm, vật nặng có khối lượng 1000g, dao động với biên độ rad \(\alpha = 0,1\), tại nơi có gia tốc g=10 m/s2. Cơ năng toàn phần của con lắc là:
-
Một con lắc đơn có chu kì dao động T = 2s tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2. Treo con lắc vào trần một thanh máy, để cho chu kì dao động của con lắc giảm 2% so với lúc thanh máy đứng yên thì thanh máy phải chuyển động với gia tốc bằng bao nhiêu? Tính chất chuyển động của thang máy khi đó.
-
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động của con lắc đơn (bỏ qua lực cản của môi trường)?
-
Một con lắc đơn có chiều dài l được kích thích dao động tại nơi có gia tốc trọng trường là g và con lắc dao động với chu kỳ T. Hỏi nếu giảm chiều dài dây treo đi một nửa thì chu kỳ của con lắc sẽ thay đổi như thế nào?
