Một sợi dây mảnh, nhẹ, không dãn, chiều dài 1 m được cắt làm hai phần làm hai con lắc đơn, dao động điều hòa cùng biên độ góc αm tại một nơi trên mặt đất. Ban đầu cả hai con lắc cùng qua vị trí cân bằng. Khi một con lắc lên đến vị trí cao nhất lần đầu tiên thì con lắc còn lại lệch góc \(\dfrac{{{\alpha _m}}}{2}\) so với phương thẳng đứng lần đầu tiên. Chiều dài dây của một trong hai con lắc là
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiChiều dài của hai con lắc: \({{\rm{l}}_1} + {{\rm{l}}_2} = {\rm{l}} = 1\,\,\left( m \right)\)
Giả sử con lắc có chiều dài \({{\rm{l}}_2}\) lên vị trí cao nhất thì con lắc có chiều dài \({{\rm{l}}_1}\) có li độ góc \(\dfrac{{{\alpha _m}}}{2}\)
Ta có vòng tròn lượng giác:
Chu kì của hai con lắc tương ứng là \({T_1}\) và \({T_2}\)
Ta có: \(\Delta t = \dfrac{{{T_1}}}{{12}};\Delta t = \dfrac{{{T_2}}}{4} \Rightarrow \dfrac{{{T_1}}}{{12}} = \dfrac{{{T_2}}}{4} \Rightarrow \dfrac{{{T_1}}}{{{T_2}}} = \dfrac{{12}}{4} = 3 = \sqrt {\dfrac{{{{\rm{l}}_1}}}{{{{\rm{l}}_2}}}} \)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow \dfrac{{{l_1}}}{{{l_2}}} = 9 \Rightarrow {l_1} = 9{l_2} \Rightarrow 9{l_2} + {l_2} = 1\\ \Rightarrow {l_2} = 0,1\,\,\left( m \right) = 10\,\,\left( {cm} \right)\\ \Rightarrow {l_2} = 90\,\,\left( {cm} \right)\end{array}\)
Chọn D.
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Trần Công Bình