Một con lắc đơn dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường \(g = 10m/{s^2}\) , vật nặng có khối lượng 120g. Tỉ số giữa độ lớn gia tốc của vật tại vị trí cân bằng và độ lớn gia tốc của vật tại vị trí biên là 0,08. Độ lớn lực căng dây tại vị trí cân bằng có giá trị gần với giá trị nào nhất sau đây ?
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai
Xét thời điểm khi vật ở M, góc lệch của dây treo là a
Vận tốc của vật tại M:
v2 = 2gl( cosa - cosa0).----> v = \(\sqrt {{\rm{2gl(cos}}\alpha - \cos \alpha {)_0}} \)
\(a = \sqrt {a_{ht}^2 + a_{tt}^2} \) --->aht = = 2g(cosa - cosa0)
\({a_{tt}} = \frac{{{F_{tt}}}}{m} = \frac{{P\sin \alpha }}{m} = g\alpha \)
Tại VTCB:\(\alpha \)= 0---> att = 0 nên a0 = aht = 2g(1-cosa0) = \(2g.2{\sin ^2}\frac{{{\alpha _0}}}{2} = g{\alpha _0}\)
Tại biên : \(\alpha \) = a0 nên aht =0 ----> aB = att = ga0 Do đó : \(\frac{{{a_0}}}{{{a_B}}} = \frac{{g\alpha _0^2}}{{g{\alpha _0}}} = {\alpha _0} = 0,08\)
Lực căng dây ở VTCB: T = mg(3 – 2cosa0) = mg = 1,20 N.
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Trường THPT Phúc Thành