Lý thuyết Vật lý 12 bài xích 3. Nhỏ lắc đơn
I. Thế nào là bé lắc đơn?
1. Định nghĩa
Con lắc đơn gồm một vật nhỏ, khối lượng m, treo ở đầu của một sợi dây ko dãn, khối lượng ko đáng kể, nhiều năm l.
Bạn đang xem: Lý thuyết con lắc đơn
2. Vị trí cân bằng
Là vị trí mà lại dây treo tất cả phương thẳng đứng.
Kéo nhẹ quả cầu mang lại dây treo lệch khỏi vị trí cân nặng bằng một góc rồi thả ra, ta thấy con lắc dao động xung quanh vị trí cân nặng bằng trong mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm treo với vị trí ban đầu của vật.
Ta hãy xét xem dao động của nhỏ lắc đơn tất cả phải là dao động điều hòa tốt không?
II. Khảo tiếp giáp dao động của bé lắc đơn về mặt động lực học
- Khảo cạnh bên dao động của con lắc đơn như hình vẽ
- trong lúc dao động, vật chịu tác dụng của trọng lực
với lực căng
Trọng lực
gồm
và
Hợp lực của
và
là lực hướng trung khu giữ mang đến vật chuyển động bên trên cung tròn.
Lực thành phần
là lực kéo về và có mức giá trị sau: Pt = -mgsinα.
Vậy dao động của bé lắc đơn ko phải là dao động điều hòa.
Nếu li độ góc α nhỏ thì sinα≈α (rad) bắt buộc lực kéo về
Vậy, lúc dao động nhỏ (sinα≈α (rad)), bé lắc đơn dao động điều hòa theo phương trình:s = s0cos(ωt + φ).
Chu kì:
với s0= lα0là biên độ dao động.
Xem thêm: Đường Công Thức Hóa Học - Công Thức Hóa Học Của Đường Là Gì
III. Khảo gần cạnh dao động của nhỏ lắc đơn về mặt năng lượng
1. Động năng của nhỏ lắc đơn:
2. Thế năng của nhỏ lắc đơn ở li độ góc α:
Wt = mgl(1 − cosα) (mốc tính thế năng ở vị trí cân nặng bằng)
3. Cơ năng của con lắc đơn:
Cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát:
= hằng số
IV. Ứng dụng: xác định gia tốc rơi tự do
Đo gia tốc trọng trường vào lĩnh vực địa chất.