Skkn phương pháp giải bài tập về chu kỳ dao động của con lắc đơn chịu ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài

Néi dung SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ * PHÒNG GD&ĐT (TRƯỜNG THPT )** (*Font Times New Roman, cỡ 15, CapsLock; ** Font Times New Roman, cỡ 16, CapsLock, đậm) SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM (Font Times New R[.]

SỞ SỞGIÁO GIÁODỤC DỤCVÀ VÀĐÀO ĐÀOTẠO TẠO THANH THANH HOÁ HỐ * PHỊNG GD&ĐTTHPT (TRƯỜNG THPT )** TRƯỜNG N ĐỊNH (*Font Times New Roman, cỡ 15, CapsLock; ** Font Times New Roman, cỡ 16, CapsLock, đậm) SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM (Font Times New Roman, cỡ 15, CapsLock) PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ CHU KỲ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN CHỊU ẢNH HƯỞNG TÊN CỦAĐỀ CÁC YẾU TỐ BÊN NGOÀI TÀI (Font Times New Roman, cỡ 16-18, CapsLock, đậm) Người A Người thực thực hiện: hiện: Nguyễn Lê MạnhVăn Cường Chức Chức vụ: vụ: Giáo Giáoviên viên Đơn vị công tác: THCS SKKN thuộc lĩnh Trường vực (mơn): VậtBlí SKKN thuộc lĩnh vực (mơn): Toán (Font Times New Roman, cỡ 15, đậm, đứng; mục Đơn vị công tác ghi SKKN thuộc bậc MN, cấp TH THCS, cấp/bậc khác khơng ghi) THANH HỐ NĂM 2022 skkn Trang MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 2 NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề 2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường .23 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 24 3.1 Kết luận 24 3.2 Kiến nghị 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO .25 skkn MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài - Vật lí mơn học khó trừu tượng, sở tốn học Bài tập vật lí đa dạng phong phú Trong phân phối chương trình số tiết tâp lại so với nhu cầu cần củng cố nâng cao kiến thức cho học sinh Chính thế, người giáo viên phải làm để tìm phương pháp tốt nhằm tạo cho học sinh niềm say mê u thích mơn học Giúp học sinh việc phân loại dạng tập hướng dẫn cách giải cần thiết Việc làm có lợi cho học sinh thời gian ngắn nắm dạng tập, nắm phương pháp giải từ phát triển hướng tìm tịi lời giải cho dạng tương tự - Trong yêu cầu đổi giáo dục việc đánh giá học sinh phương pháp trắc nghiệm khách quan nắm dạng phương pháp giải giúp cho học sinh nhanh chóng hoàn thành được bài làm - Trong chương trình Vật lí lớp 12, chương "Dao động học" có nhiều dạng tập phức tạp khó Nhóm tốn chu kỳ lắc đơn chịu ảnh hưởng yếu tố bên như: nhiệt độ, độ cao, độ sâu, lực điện trường, lực qn tính nhóm tập phức tạp khó chương, học sinh khá, giỏi thường lúng túng việc tìm cách giải dạng toán Xuất phát từ thực trạng trên, qua kinh nghiệm giảng dạy, chọn đề tài: "Phương pháp giải bài tập về chu kỳ dao động của lắc đơn chịu ảnh hưởng của các yờu tụ bờn ngoai" 1.2 Mục đích nghiên cứu - Đề tài nhằm giúp học sinh khá, giỏi khắc sâu kiến thức lí thuyết, có hệ thống tập phương pháp giải chúng, giúp em nắm cách giải từ chủ động vận dụng phương pháp làm tập có liên quan Từ học sinh có thêm kỹ cách giải tập Vật lí, nhanh chóng giải tốn trắc nghiệm dao động điều hòa lắc đơn phong phú đa dạng - Nhằm xây dựng chuyên đề sâu, chi tiết làm tài liệu tham khảo cho đồng nghiệp ôn thi Đại học - Cao đẳng luyện thi học sinh giỏi cấp tỉnh skkn 1.3 Đối tợng nghiên cứu - Hoc sinh khới 12, trường THPT n Định - Nhóm tập chu kỳ dao động lắc đơn chịu ảnh hưởng yếu tố bên ngoài, chương "Dao động học" - Vật lí 12 Nõng cao 1.4 Phơng pháp nghiên cứu Trong ti sử dụng phương pháp chủ yếu nghiên cứu lí luận tập Vật lí tài liệu tham khảo nâng cao khác có liên quan đến đề tài skkn NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm Việc giảng dạy tập Vật lí nhà trường không giúp học sinh hiểu cách sâu sắc đầy đủ kiến thức quy định chương trình mà cịn giúp em vận dụng kiến thức để giải nhiệm vụ học tập vấn đề mà thực tiễn đặt Muốn đạt điều đó, phải thường xuyên rèn luyện cho học sinh kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức vào sống ngày Kỹ vận dụng kiến thức tập thực tiễn đời sống thước mức độ sâu sắc vững vàng kiến thức mà học sinh thu nhận Bài tập Vật lí với chức phương pháp dạy học có vị trí đặc biệt dạy học vật lí trường phổ thơng Trước hết, Vật lí môn khoa học giúp học sinh nắm quy luật vận động giới vật chất tập Vật lí giúp học sinh hiểu rõ qui luật ấy, biết phân tích vận dụng quy luật vào thực tiễn Trong nhiều trường hợp người giáo viên có trình bày tài liệu cách mạch lạc, hợp lơgích, phát biểu định luật xác, làm thí nghiệm yêu cầu, quy tắc có kết xác điều kiện cần chưa đủ để học sinh hiểu nắm sâu sắc kiến thức Chỉ thông qua việc giải tập Vật lí hình thức hay hình thức khác nhằm tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức học để giải tình cụ thể kiến thức trở nên sâu sắc hồn thiện Trong q trình giải tình cụ thể tập Vật lí đặt ra, học sinh phải sử dụng thao tác tư phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa… để giải vấn đề, tư học sinh có điều kiện để phát triển Vì nói tập Vật lí phương tiện tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, khả độc lập suy nghĩ hành động, tính kiên trì việc khắc phục khó khăn sống học sinh Bài tập vật lí hội để giáo viên đề cập đến kiến thức mà học lý thuyết chưa có điều kiện để đề cập qua nhằm bổ sung kiến thức cho học sinh Đặc biệt, để giải tập vật lí hình thức trắc nghiệm khách quan học sinh việc nhớ lại kiến thức cách tổng hợp, skkn xác nhiều phần, nhiều chương, nhiều cấp học học sinh cần phải rèn luyện cho tính phản ứng nhanh tình cụ thể, bên cạnh học sinh phải giải thật nhiều dạng tập khác để có kiến thức tổng hợp, xác khoa học 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Thực tế hiện nay, phần lớn học sinh chỉ "học vẹt" các khái niệm, định luật, các đại lượng Vật lí, các công thức tính toán mỗi bài học Các kiến thức lý thuyết, các đại lượng và các công thức thực sự là một mớ hỗn độn các em chưa biết cách hệ thống các kiến thức đã học một cách có khoa học Chính điều này là khó khăn bước đầu của học sinh giải bài tập Ngoài ra, sự đa dạng của các hiện tượng Vật lí, của các dạng bài tập thực sự là một rào cản lớn của học sinhcần phải vượt qua nếu muốn làm tốt được các bài tập chương trình Vật lí 12 Học sinh nắm vững lý thuyết không tìm hiểu, phân tích đề bài thì không thể nào làm tốt được các bài tập Vật lí Bên cạnh đó, thời gian dành cho môn Vật lí, đặc biệt là thời gian dành cho bài tập Vật lí ở nhà trường còn hạn chế Đa số thời gian là các tiết học lý thuyết, về những khái niệm trừu tượng Chính vì vậy, các em chưa được rèn luyện hết với các dạng bài tập, chưa nắm vững và hệ thống được các phương pháp giải bài tập Chính thực trạng đó đãn đến việc hầu hết các em học sinh chỉ "học suông" lý thuyết mà thiếu kỹ làm bài tập, không đáp ứng được yêu cầu của môn Vật lí Những khó khăn mà học sinh mắc phải được thể hiện rõ chất lượng ở những bài làm của học sinh, cụ thể với kết quả khảo sát tốt nghiệp lần ở các lớp 12 tại trường THPT Yên Định bằng những bài tập với các mức độ khác Kết quả thu được sau: ĐIỂM TRUNG BÌNH KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG MÔN VẬT LÍ KHỐI 12 (LẦN 1) Lớp 12A1 12A2 12A3 Sĩ số 43 44 41 Điểm trung bình 7,39 5,81 6,61 2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề 12A4 41 5,46 skkn 2.3.1 Phân loại tập vật lí a Bài tập Vật lí định tính hay tập câu hỏi lý thuyết - Là tập mà học sinh khơng cần phải tính tốn (Hay có phép tốn đơn giản) mà vận dụng định luật, định lý, quy luật để giải tích tượng thơng qua lập luận có cứ, có lơgích - Nội dung câu hỏi phong phú, đòi hỏi phải vận dụng nhiều kiến thức Vật lí - Thơng thường để giải toán cần tiến hành theo bước: * Phân tích câu hỏi * Phân tích tượng Vật lí có đề cập đến câu hỏi để từ xác định định luật, khái niệm Vật lí hay qui tắc Vật lí để giải câu hỏi * Tổng hợp điều kiện cho với kiến thức tương ứng để trả lời câu hỏi b Bài tập vật lí định lượng Đó loại tập Vật lí mà muốn giải ta phải thực loạt phép tính Dựa vào mục đích dạy học ta phân loại tập dạng thành loại: * Bài tập tập dượt: Là tập đơn giản sử dụng nghiên cứu khái niệm hay quy tắc Vật lí để học sinh vật dụng kiến thức vừa tiếp thu * Bài tập tổng hợp: Là tập phức tạp mà muốn giải học sinh vận dụng nhiều kiến thức nhiều phần, nhiều chương, nhiều cấp học thuộc nhiều lĩnh vực Đặc biệt, câu hỏi loại nêu dạng trắc nghiệm khách quan yêu cầu học sinh phải nhớ kết cuối dược chứng minh trước để giải cách nhanh chóng Vì u cầu học sinh phải hiểu cách sâu sắc để vận dụng kiến thức mức độ cao c Bài tập đồ thị Đó tập mà kiện đề cho dạng đồ thị hay q trình giải ta phải sử dụng đồ thị Ta phân loại dạng câu hỏi thành loại: * Đọc khai thác đồ thị cho: Bài tập loại có tác dụng rèn luyện cho học sinh kỹ đọc đồ thị, biết cách đoán nhận thay đổi trạng thái skkn vật thể, hệ Vật lí, tượng hay q trình Vật lí Biết cách khai thác từ đồ thị để giải vấn đề cụ thể * Vẽ đồ thị theo liệu cho: tập rèn luyện cho học sinh kỹ vẽ đồ thị, biết cách chọn hệ tọa độ tỉ lệ xích thích hợp để vẽ đồ thị xác d Bài tập thí nghiệm Là loại tập cần phải tiến hành thí nghiệm để kiểm chứng cho lời giải lý thuyết, để tìm số liệu, kiện dùng việc giải tập.Tác dụng cụ thể loại tập Giáo dục, giáo dưỡng giáo dục kỹ thuật tổng hợp Đây loại tập thường gây cho học sinh cảm giác lí thú đặc biệt địi hỏi học sinh nhiều tính sáng tạo 2.3.2 Các cơng thức sử dụng đề tài a Chu kỳ dao động lắc đơn: T  2 l g l : Chiều dài lắc (m) g: Gia tốc trọng trường (m/s2) b Công thức nở dài: l  l0 (1  t ) l0 : Chiều dài dây treo (kim loại) 0oC (m) l : Chiều dài dây treo (kim loại) toC (m)  : Hệ số nở dài dây treo kim loại (K-1) c Gia tốc trọng trường GM - Gia tốc trọng trường mực nước biển: g  R -11 2 G = 6,67.10 N.m /kg : Hằng số hấp dẫn M: Khối lượng Trái đất R: Bán kính Trái đất - Gia tốc trọng trường độ cao h so với mực nước biển: GM R gh  ) => g h  g ( ( R  h) Rh - Gia tốc trọng trường độ sâu d so với mực nước biển: GM ' Rd gd  ) => g d  g ( (R  d ) R   d Lực điện trường: F  qE q: Điện tích điện trường (C) skkn  E : Cường độ điện trường (V/m)   + q > F hướng với E   + q < F ngược hướng với E qU + Độ lớn: F  q E  d   e Lực quán tính: Fqt   ma m: khối lượng vật (kg) a : Gia tốc hệ quy chiếu (m/s2)   + Fqt ngược hướng với a + Độ lớn: Fqt = ma g Các công thức gần Nếu x, x1, x2 số dương nhỏ   nx ; Ta có: (1  x) n   nx ; n  1 x (1  x1 )(1  x2 )   x1  x2 2.3.3 Phân loại bài tập và phương pháp giải bài tập về chu kỳ dao động của lắc đơn chịu ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài Loại 1: Xác định thời gian đồng hồ lắc (được xem lắc đơn) chạy sai ngày đêm thay đổi nhiệt độ, độ cao, độ sâu vị trí trái đất Định hướng phương pháp chung - Gọi T1 chu kỳ chạy đúng; T2 chu kỳ chạy sai - Trong thời gian T1 (s) đồng hồ chạy sai│T2 - T1 │(s) T2  T1 1(s) đồng hồ chạy sai (s) T1 - Vậy ngày đêm ∆t = 86400(s) đồng hồ chạy sai:   t T1  T2 T  86400  ( s ) T1 T2 Các bước giải - Bước 1: Từ cơng thức có liên quan đến u cầu tập, thiết lập tỉ số T2 T1 - Bước 2: Biện luận skkn + Nếu T2 > => T2 > T1 : chu kỳ tăng => đồng hồ chạy chậm lại T1 + Nếu T2 < => T2 < T1 : chu kỳ giảm => đồng hồ chạy nhanh lên T1 - Bước 3: Xác định thời gian đồng hồ lắc chạy nhanh hay chậm ngày đêm công thức:   t T1  T2 T  86400  ( s ) T1 T2 Xác định thời gian đồng hồ chạy sai thay đổi nhiệt độ (Các yếu tố khác không đổi) * Ở nhiệt độ t1 đồng hồ chạy đúng, nhiệt độ thay đổi đến giá trị t2 đồng hồ chạy sai - Áp dụng cơng thức về sự nở dài: Ta có: l1  l0 (1  t1 ) => T1  2 l1 l (1  t1 )  2 g g l2  l0 (1  t2 ) => T2  2 l2 l (1  t2 )  2 g g 1 T2   t2   (1  t2 ) (1  t2 )  T1  t1 Vì ( t1 ), ( t2 ) t1 => T2  => T2 > T1 : chu kỳ tăng => đồng hồ chạy chậm lại T1 + Nếu t2 < t1 => T2  => T2 < T1 : chu kỳ giảm => đồng hồ chạy nhanh lên T1 - Trong ngày đêm đồng hồ chạy sai: θ = 86400 T2  = 43200  t2  t1 (s) T1 skkn Loại 2: Khảo sát dao động nhỏ lắc đơn có thêm lực phụ  F khơng đổi tác dụng (ngồi trọng lực lực căng dây treo) Định hướng phương pháp chung - Coi lắc chịu tác dụng trọng lực hiệu dụng (trọng lực biểu kiến):    P'  P  F    F => gia tốc trọng trường hiệu dụng: g '  g  m - Vị trí cân lắc vị trí dây treo có phương trùng với phương  P ' - Chu kỳ dao động nhỏ lắc: T '  2 l g' Vậy để xác định chu kỳ T’ cần xác định gia tốc trọng trường hiệu dụng g’ Xác định chu kỳ dao động lắc đơn tác dụng lực điện trường - Khi khơng có điện trường chu kỳ dao động lắc là: T  2 l g  - Khi đặt lắc vào điện trường có véc tơ cường độ điện trường E  thì    chịu tác dụng Trọng lực P  và lực điện trường F  qE , hợp hai    lực ký hiệu là  P '  P  F , gọi trọng lực hiệu dụng hay trọng lực biểu kiến Ta xét số trường hợp thường gặp:  Trường hợp 1: E hướng thẳng đứng xuống  Khi để xác định chiều F  ta cần biết dấu q    * Nếu q > 0: F hướng với E => F hướng thẳng đứng xuống qE m Chu kỳ dao động lắc điện trường: Ta có: P’ = P + F => g’ = g + T '  2 l  2 g' l g qE F hướng thẳng đứng lên qE Ta có: P’ = P - F => g’ = g m Chu kỳ dao động lắc điện trường: T '  2 l  2 g' l qE >T m g T'  => T g g  T '  T qE qE g g m m  Trường hợp 2: E hướng thẳng đứng lên Tương tự ta chứng minh được: * Nếu q > chu kỳ dao động lắc là: T '  2 l  2 g' l qE >T m * Nếu q < chu kỳ dao động lắc là: T '  2 l  2 g' g l g q E < T m   Trường hợp 3: E có phương ngang => F có phương ngang   F vng góc với P => vị trí cân dây treo hợp với phương thẳng đứng góc  (hình vẽ) F qE  - Từ hình vẽ ta có: tan    P mg E   q E - Về độ lớn: P '  P  F  g '  g     mg  - Chu kỳ dao động lắc điện trường là: 2 2  q> F 0   P P' 12 skkn T '  2 l  2 g' l  q E  < T g    mg  Xác định chu kỳ dao động lắc đơn tác dụng lực quán tính Khi lắc đơn đặt hệ quy chiếu chuyển động với gia  tốc a (hệ quy chiếu phi quán tính) ngồi trọng lực lực căng dây   treo lắc chịu tác dụng lực quán tính F  ma Trọng lực hiệu    dụng P '  P  F    F   Gia tốc trọng trường hiệu dụng: g '  g   g  a Xét số m trường hợp thường gặp: Trường hợp 1: Con lắc treo thang máy chuyển động thẳng đứng  lên với gia tốc a  - Thang máy chuyển động nhanh dần đều: a ngược hướng với  g => g’ = g + a Chu kỳ dao động lắc thang máy: T '  2 Ta có: T'  T l l  2 T g' ga g g  T '  T (T chu kỳ dao động lắc ga ga thang máy đứng yên hay chuyển động thẳng đều)   - Thang máy chuyển động chậm dần đều: a hướng với g => g’ = g - a T '  2 l l T'  2 T ;  g' g a T g g  T '  T g a g a Trường hợp 2: Con lắc treo thang máy chuyển động thẳng đứng  xuống với gia tốc a - Thang máy chuyển động nhanh dần đều:   a hướng với g => g’ = g – a T '  2 l l T'  2 T ;  g' g a T g g  T '  T g a g a 13 skkn - Thang máy chuyển động chậm dần đều:   a ngược hướng với g => g’ = g + a T '  2 l l T'  2 T ;  g' ga T g g  T '  T ga ga Trường hợp 3: Con lắc đơn treo xe chuyển động theo phương    ngang với gia tốc a => F có phương ngang ngược hướng với a - Tại vị trí cân dây treo hợp với phương thẳng đứng góc  F a Ta có tan    P g  a - Về độ lớn: P '2  P  F  g '  g  a - Chu kỳ dao động lắc: T '  2 l  2 g' l g  a2  a Cách khác: Ta có P '  P g  g '  cos cos => T '  2 l l cos   2 g' g  m F   P P' T'  cos  T '  T cos T 2.3.4 Bài tập áp dụng Nhóm tập thuộc loại Bài 1.1: Một lắc đơn chạy vào mùa hè nhiệt độ 320C Khi nhiệt độ vào mùa đơng 170C chạy nhanh hay chậm? Nhanh hay chậm giây 12 giờ, biết hệ số nở dài dây treo λ = 2.10-5K-1, ℓ0 = 1m Hướng dẫn: T2    (t2  t1 ) - Ta có: T1 => - Do t2 < t1 => T2  => T2 < T1 nên chu kỳ giảm lắc chạy nhanh T1 14 skkn - Thời gian lắc chạy nhanh t = 12h = 12 3600(s) là: θ = t T2   = 12.3600 t2  t1 (s) = 7,3 (s) T1 Bài 1.2: Một đồng hồ lắc (xem lắc đơn) chạy mặt đất Biết bán kính Trái đất R = 6400 km a) Khi đưa đồng hồ lên độ cao h =1,6 km so với mặt đất ngày đêm chạy nhanh hay chậm bao nhiêu? b) Khi đưa đồng hồ xuống giếng sâu d = 800m so với mặt đất ngày đêm chạy nhanh hay chậm bao nhiêu? Hướng dẫn: T2 h    => T2 > T1 đồng hồ chạy chậm lại a) Ta có: T1 R - Trong ngày đêm đồng hồ chạy chậm: θ = 86400 b) Ta có: T2 h  = 86400 = 21,6(s) T1 R T2 1d 1  => T2 > T1 đồng hồ chạy chậm lại T1 2R - Trong ngày đêm đồng hồ chạy chậm: θ = 86400 T2 d  = 43200 = 5,4(s) T1 R Bài 1.3: Một lắc đồng hồ chạy mặt đất có gia tốc g = 9,86 m/s vàọ nhiệt độ t1 = 300C Đưa đồng hồ lên độ cao 640m so với mặt đất ta thấy đồng hồ chạy Giải thích tượng tính nhiệt độ độ cao đó, biết hệ số nở dài dây treo lắc λ = 2.10-5K-1, bán kính Trái đất R = 6400 km Hướng dẫn: - Giải thích tượng : GM GM Khi đưa lắc đơn lên cao gia tốc giảm g0  g h  ( R  h) R Mặt khác lên cao nhiệt độ giảm nên chiều dài dây treo giảm theo Từ T  2 l khơng thay đổi g 15 skkn - Tính nhiệt độ độ cao h = 640 m Ta có:  l1 l (1  t1 )  2 T0  2 g0 g0   T  2 l2  2 l0 (1  t2 )  h gh gh  - Chu kỳ không thay đổi nên: T0 = Th  2 l0 (1  t1 ) l (1  t2 )  t1 g  2   g0 gh  t2 g h  30.2.105  R  h      2.105.t2  R   t2  200 C Nhóm tập thuộc loại Bài 2.1: Một lắc đơn có chiều dài ℓ = 1m, khối lượng m = 50g tích điện q = -2.10-5C dao động nơi có g = 9,86m/s2 Đặt lắc vào  điện trường E có độ lớn E = 25V/cm Tính chu kỳ dao động lắc khi:  a) E có phương thẳng đứng, chiều từ xuống  b) E có phương thẳng đứng, chiều từ lên  c) E có phương nằm ngang Hướng dẫn:    a) q < 0: F ngược hướng với E => F hướng thẳng đứng lên qE m Chu kỳ dao động lắc điện trường: Ta có: P’ = P - F => g’ = g - T '  2 l  2 g' l q E = 2,11(s) m (Lưu ý: Đổi E = 25V/cm = 25.102V/m) b) Tương tự, ta có: g T '  2 l  2 g' l g q E = 1,9(s) m 16 skkn  c) Khi E có phương nằm ngang  q E P  P  F  g  g    m  '2 2 ' 2  2.105.25.102   9,86     9,91( m / s ) 3  50.10  Khi chu kỳ dao động lắc đặt điện trường là: l  2  1,999( s) ' g 9,86 T '  2  Bài 2.2: Một lắc đơn có m = 5g, đặt điện trường E  có phương ngang độ lớn E = 2.106 V/m Khi vật chưa tích điện dao động với chu kỳ T, vật tích điện tích q dao động với chu kỳ T' Lấy g = 10 m/s2 Xác định độ lớn điện tích q Biết T '  3T 10 Hướng dẫn: Từ giả thiết ta có: 3T l l  2  2 ' g g 10 10 10 g  g'  T'   Khi  E có phương ngang ta có:  q E  100 g  q E P  P F  g  g   g2     81  m   m  '2 2 '2 2 19 g q E  m 19 g m 19.10.5.103 q   1,21.108 (C ) 9E 9.2.10 Bài 2.3: Một lắc đơn có m = g sợi dây mảnh có chiều dài ℓ kích thích dao động điều hịa Trong khoảng thời gian Δt lắc thực 40 dao động, tăng chiều dài lắc thêm 7,9 cm  17 skkn khoảng thời gian lắc thực 39 dao động Lấy g = 10m/s2 a) Ký hiệu chiều dài lắc ℓ' Tính  ℓ, ℓ' b) Để lắc có chiều dài  ℓ' có chu kỳ với lắc có chiều dài  ℓ, người ta truyền cho vật điện tích q = +0,5.10-8C cho dao động  điều hịa điện trường  đều E  có đường sức hướng thẳng đứng Xác định chiều độ lớn véc tơ cường độ điện trường Hướng dẫn: a) Xét khoảng thời gian Δt ta có: T 39 l 39 l  39  40.T  39.T  '   '   '   T 40 l 40 l  40  Ta lại có ℓ' = ℓ + 7,9 => ℓ = 152,1cm ℓ' = 160cm b) Khi chu kỳ lắc khơng đổi ' l l' g l ' 9,8.160 '  'g    10,3(m / s ) g g l 152,1  qE qE Do E  hướng thẳng đứng nên g’ = g ± , mà g’>g nên: g’ = g + m m  Phương trình chứng tỏ F hướng thẳng đứng xuống q > nên  E hướng thẳng đứng xuống  Vậy véc tơ cường độ điện trường E  có phương thẳng đứng hướng xuống độ lớn: qE m( g '  g ) 2.10 3 ( g '  g ) ' g g E   2.105 (V / m) 8 m q 0,5.10 Bài 2.4: Một lắc đơn treo vào trần thang máy nơi có gia tốc g = 9,8 m/s2 Khi thang máy đứng yên lắc dao động với chu kỳ T = 2(s) Tìm chu kỳ dao động lắc khi: a) Thang máy lên nhanh dần với gia tốc a = 1,14 m/s2 b) Thang máy lên c) Thang máy lên chậm dần với gia tốc a = 0,86 m/s2 Hướng dẫn: a) Khi thang máy lên nhanh dần đều: g' = g + a = 9,8 + 1,14 = 11 (m/s 2) Chu kỳ dao động lắc đơn là: 18 skkn ... tập chu kỳ dao động lắc đơn chịu ảnh hưởng yếu tố bên ngoài, chương "Dao động học" - Vật lớ 12 Nõng cao 1.4 Phơng pháp nghiên cứu Trong đề tài sử dụng phương pháp chủ yếu nghiên cứu lí luận tập. .. thống tập phương pháp giải chúng, giúp em nắm cách giải từ chủ động vận dụng phương pháp làm tập có liên quan Từ học sinh có thêm kỹ cách giải tập Vật lí, nhanh chóng giải tốn trắc nghiệm dao động. .. lớp 12, chương "Dao động học" có nhiều dạng tập phức tạp khó Nhóm tốn chu kỳ lắc đơn chịu ảnh hưởng yếu tố bên như: nhiệt độ, độ cao, độ sâu, lực điện trường, lực quán tính nhóm tập phức tạp khó