Khóa học LTðB môn Vật lí – thầy ðoàn Công Thạ
o
Bài 8. Bài toán khảo sát nhanhchậm của ñồng hồ quả lắc
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng ñài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 1 -
BÀI 8. BÀI TOÁN KHẢO SÁT NHANHCHẬM CỦA ðỒNG HỒ QUẢ LẮC
Bài 1. Sai lệch lớn của chu kì
Cho một ñồng hồ quả lắc ñang chạy ñúng ở mặt ñất. Hỏi nếu ñưa ñồng hồ ñó lên Mặt Trăng, coi nhiệt ñộ của mặt
trăng bằng nhiệt ñộ mặt ñất , ñồng thời không chỉnh lại ñồng hồ thì ñồng hồ sai lệch như thế nào sau 1h của ñồng hồ
chạy ñúng trên mặt ñất . Biết rằng gia tốc rơi tự do trên Mặt Trăng giảm 6 lần so với gia tốc rơi tự do trên mặt ñất.
Giải
Tại mặt ñất
2
l
T
g
π
=
Trên Mặt Trăng
' 2
'
l
T
g
π
=
Mà ta có g’ < g → T’ > T → ñồng hồhồ chạy chậm.
Cứ 1 dao ñộng thật thì chậm là T’ – T
Gọi n’ là số dao ñộng trong 1h :
3600
'
'
n
T
=
Thời gian chậm 1h là:
3600 1
'( ' ) ( ' ) 3600(1 ) 3600(1 )
' '
6
T
t n T T T T
T T
∆ = − = − = − = −
(s)
Bài 2. Sai lệch do thay ñổi nhiệt ñộ
Cho một ñồng hồ quả lắc ñang chạy ñúng ở nhiệt ñộ t = 20
o
C. Hỏi nếu nhiệt ñộ tăng lên 30
o
C mà không chỉnh lại thì
ñồng hồ sẽ bị sai như thế nào sau một ngày ñêm. ðể cho ñồng hồ chạy ñúng ta phải ñiều chỉnh chiều dài dây treo
như thế nào? Biết hệ số nở dài
5 1
2.10
K
α
− −
=
.
Giải
1. Sai như thế nào?
Chu kì dao ñộng ở nhiệt ñô t = 20
o
C:
0
(1 )
2
l t
T
g
α
π
+
=
Chu kì dao ñộng ở nhiệt ñô t’ = 30
o
C:
0
(1 ')
' 2
l t
T
g
α
π
+
=
Do t’ > t →T’ > T → ñồng hồhồ chạy chậm.
Cứ 1 dao ñộng thật thì chậm là T’ – T
Gọi n’ là số dao ñộng trong 1 ngày ñêm:
3600
'
'
n
T
=
Thời gian chậm1 ngày ñêm là:
'( ' ) 86400(1 )(1)
'
T
n T T
T
τ
= − = −
1/2 1/2
1
(1 ) (1 ')
' 1 '
T t
t t
T t
α
α α
α
−
+
= = + +
+
Vì αt, αt ‘ ≪ 1 nên:
2
1 1
(1 )(1 ')
' 2 2
1 1
1 ( ') '
' 2 4
1
1 ( ')(2)
' 2
T
t t
T
T
t t tt
T
T
t t
T
α α
α α
α
≈ + +
= + − −
≈ + −
Khóa học LTðB môn Vật lí – thầy ðoàn Công Thạ
o
Bài 8. Bài toán khảo sát nhanhchậm của ñồng hồ quả lắc
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng ñài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 2 -
Từ (1) và (2)
1
86400. ( ' ) 0
2
t t
τ α
= − >
2. Tìm cách ñiều chỉnh ñể ñồng hồ chạy ñúng:
t
o
C:
0
(1 )
2
l t
T
g
α
π
+
=
t’
o
C:
0
(1 ')
'' 2
l t l
T
g
α
π
+ + ∆
=
ðiều kiện chỉnh ñúng: T’’ = T
0
0
(1 ')
1
(1 )
l t l
l t
α
α
+ + ∆
=
+
0
(1 ')
1
(1 ) (1 )
t l
t l t
α
α α
+ ∆
⇔ + =
+ +
1
(1 ')(1 ) 1
l
t t
l
α α
−
∆
⇔ + + + =
Vì αt ≪ 1
(1 ')(1 ) 1
l
t t
l
α α
∆
→ + − + =
2
1 ( ' ) ' 1
l
t t tt
l
α α
∆
→ + − − + =
( ' ) 0
l
t t
l
α
∆
= − − <
ðiều chỉnh ngắn lại.
Bài tập về nhà:
Bài 3. Sai lệch của ñồng hồ do thay ñổi ñộ cao
Biết bán kính Trái ðất là R, một ñồng hồ quả lắc ñang chạy ñúng trên mặt ñất. Hỏi ñưa ñồng hổ ñó lên ñộ cao h,
không chỉnh lại , coi nhiệt ñộ không ñổi thì sau một ngày ñêm ñồng hồ sai như thế nào? Và ñể ñồng hồ ñúng ta phải
ñiều chỉnh dây treo con lắc như thế nào?
Bài 4. Cho hệ số nở dài của dây treo là α, nhiệt ñộ mặt ñất là t. Khi người ta ñưa 1 ñồng hồ quả lắc ở mặt ñất lên ñộ
cao h, không chỉnh lại mà thấy ñồng hồ vẫn ñúng.
1. Giải thích hiện tượng
2. Biết bán kính Trái ðất là R, tìm nhiệt ñộ ở ñộ cao h.
Nguồn:
Hocmai.vn
. Thạ
o
Bài 8. Bài toán khảo sát nhanh chậm của ñồng hồ quả lắc
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng ñài tư vấn: 1900 58- 58- 12
- Trang. Thạ
o
Bài 8. Bài toán khảo sát nhanh chậm của ñồng hồ quả lắc
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng ñài tư vấn: 1900 58- 58- 12
- Trang