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

*

*

Hợp lực của

*

*

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.