PPT Bài 3 Con Lắc Đơn

Một lò xo có khối lượng không đáng kể được treo thẳng đứng, khi treo vật m vào dưới lò xo thì chiều dài lò xo tăng thêm 2,5 cm.. Con lắc đơn :Con lắc đơn là một hệ gồm một vật có khối l

CHƯƠNG 1 :

DAO ĐỘNG CƠ HỌC

VẬT LÝ CƠ BẢN 12

Kiểm tra bài cũ :

1 Thế nào là một dao động tự

do ? Cho thí dụ.

2 So sánh chuyển động tròn đều và dao động điều hoà

3 Một lò xo có khối lượng không

đáng kể được treo thẳng đứng, khi treo vật m vào dưới lò xo thì chiều dài lò xo tăng thêm 2,5 cm Cho g=10m/s 2 Tính chu kỳ dao động riêng của con lắc lò xo.

Bài 4

Con Lắc Đơn

Trở về

I Con lắc đơn.

II Phương trình dao động con lắc đơn

III Năng lượng của con lắc đơn

IV Ứng dụng của con lắc đơn.

I Con lắc đơn :

Con lắc đơn là một hệ gồm một vật có khối lượng m và kích thước vật không đáng kể treo vào một sợi dây có khối lượng không đáng kể và không co giãn Tất cả đặt trong trọng trường

Trở về

II Phương Trình Dao Động Của Con

Lắc đơn :

Xét dao động của một con lắc đơn có chiều

dài l treo tại một nơi có gia tốc trọng trường g.

Chọn :

 Gốc toạ độ O là vị trí cân bằng.

 Chiều dương như hình vẽ.

 Gốc thời gian t = 0 lúc bắt đầu dao động.

Tại thời điểm t vật ở điểm A có góc lệch là α Lực tác dụng vào vật :

Chiếu lên tiếp tuyến quỉ

đạo :

T + P

=

F  

P

T

F

Trở về

Đặt

:

⇒

l

g

=

ω ⇒ a = s” = -ω 2 s

Trong trường hợp α rất nhỏ (α < 10 0 ):

Định luật II Newton : F = ma

l

s mg ma

l

g

a = −

⇒

Trở về

l

s sin α ≈ α ≈

Phương trình vi phân a = x” =

- ω 2 x có nghiệm nhu the nao?

Phương trình vi phân trên có nghiệm là :

• S0 = lα0 là biên độ dao động

•Khi dao động nhỏ thì sinα ≈ α (rad)

•Vậy với các dao động nhỏ dao động

của con lắc đơn là một dao động điều hòa

s = Asin( ω t+ ϕ )

• Chu kì :

• Tần số :

con lắc đơn chỉ phụ thuộc vào l và g

mà không phụ thuộc vào biên độ A và khối lượng vật nặng m Tại một điểm treo (g không đổi) dao động con lắc đơn là dao động tự do

g

l 2

2

ω

π

=

=

l

g 2

1 2

f

π π

ω

=

=

• Trả lời câu hỏi:

Chuyển động của con

lắc đơn là Chứng minh một dao động điều hoà cần

nhớ :

III Năng lượng con lắc đơn

1 Động năng của con lắc là động năng của vật ( coi là chất điểm):

W đ = 1/2mv 2

2 Thế năng của con lắc là thế năng trọng trường của vật: hằng số

W t = mgl( 1 – cosα)

3 Cơ năng của con lắc đơn:

W = W đ + W t

= 1/2mv 2 + mgl( 1 – cosα) = hằng số

IV Ứng dụng của con lắc đơn

• Ứng dụng của con lắc: xác định gia tốc rơi tự do

• Trong lĩnh vực địa chất, các nhà địa chất quan tâm

đến những tính chất đặc biệt của lớp bề mặt Trái Đất

và thường xuyên phải đo gia tốc trọng trường ở một nơi nào đó.

Ôn Tập

1 Chọn câu đúng :

a Dao động của con lắc đơn là

một dao động điều hoà

c Trong các dao động nhỏ tần số

của con lắc đơn tỷ lệ với căn

bậc hai của chiều dài của nó

d Trong các dao động nhỏ chu kỳ

của con lắc đơn tỷ lệ với căn

bậc hai của chiều dài của nó

b Trong các dao động nhỏ chu kỳ

của con lắc đơn tăng theo biên

độ của dao động

Trở về

Ôn Tập

2 Một con lắc đơn dao động điều hoà với

Chiều dài của con lắc là:

d 60 cm

b 80 cm c 120 cm

Trở về

3 Một con lắc đơn có chu kỳ dao động

là 1,6s Nếu khối lượng vật nặng

tăng 4 lần và biên độ giảm 2 lần

thì chu kỳ dao động là :

d 3,2s

b 1,2s