chu ki con lac don co luc la

Khi thang máy đi lên thẳng đứng, chậm dần đều với gia tốc có độ lớn bằng một nửa giá trị gia tốc trọng trường tại nơi đặt thang máy thì con lắc dao động điều hòa với chu kì T’ bằng bao n[r]

DẠNG 5: CHU KÌ CON LẮC ĐƠN KHI CÓ LỰC F TÁC DỤNG I PHƯƠNG PHÁP  1.) Chu kì lắc có lực lạ F tác dụng      P  T 0  T  P mg  chu kì laéc laø T=2  + Khi chưa có lực F : Ở vị trí cân        P  T  F 0  T  P  F + Khi có lực F :     P  P  F mg   Đặt    g     mg (Với g’ là gia tốc trọng P (1) ta coi lắc dao động trọng lực hiệu dụng  T  2 g trường hiệu dụng Do đó chu kì lắc là:  * F có phương thẳng đứng thì g ' g  F m F   g ' g  m + Nếu F hướng xuống (cùng chiều với P ) thì từ (1)  F   g ' g  m + Nếu  F hướng lên (ngược chiều với P ) thì từ (1) * F có phương ngang: + Tại VTCB dây treo lệch với phương thẳng đứng góc  có: tan   F P F g g '  g  ( )2 g  m hay cos +  2.) Các loại lực lạ F     F  ma F   a) * Lực quán tính: , độ lớn F = ma ( Lưu ý:      + Chuyển động nhanh dần a   v ( v có hướng chuyển động) a v + Chuyển động chậmdần      F   E ; còn q <  F   E ) * Lực điện trường: F qE , độ  lớn F = qE (Nếu q >  * Lực đẩy Ácsimét: F = DgV ( F luông thẳng đứng hướng lên) Trong đó: D là khối lượng riêng chất lỏng hay chất khí g là gia tốc rơi tự V là thể tích phần vật chìm chất lỏng hay chất khí đó II Bài Tập Ví dụ 1: Một lắc đơn treo trần thang máy, thang máy đứng yên, lắc dao động điều hòa với chu kì T = 1s Khi thang máy lên thẳng đứng, chậm dần với gia tốc có độ lớn nửa giá trị gia tốc trọng trường nơi đặt thang máy thì lắc dao động điều hòa với chu kì T’ bao nhiêu? Đs: T’ = 2s Ví dụ 2: Một lắc đơn có chiều dài dây treo 50cm và vật nhỏ có khối lượng 0,01kg mang điện tích +5.10 -6C coi là điện tích điểm Coi lắc dao động điều hòa điện trường mà vectơ cường độ điện trường có độ lớn E = 104V/m và hướng thẳng đứng xuống g = 10m/s2, tính chu kì dao động điều hòa lắc Đs: 1,15s Ví dụ 3: Vật nhỏ lắc đơn có khối lượng 10g, mang điện tích q ban đầu đặt lắc điện trường E hướng thẳng đứng từ lên, với E – 8008V/m thì chu kì dao động nó là T’ Sau đó, cho điện trường triệt tiêu thì thấy chu kì dao động điều hòa lắc tăng 0,2% so với ban đầu g = 9,8m/s Điện tích cầu có giá trị bao nhiêu Đs: q = 4,9.10-8C Ví dụ 4: Một lắc đơn gồm vật nặng 300g và dây dài 1m Ban đầu lắc dao động với lượng 1,5J Tích điện cho vật nặng lắc đặt nó vào điện trường nằm ngang, có cường độ E = 50000V/m, g = 10m/s2 Độ lớn điện tích vật nặng là bao nhiêu để tắt điện trườn thì lượng vật lượng ban đầu Đs: q = 1,04.10-4C Ví dụ 5: Con lắc đơn dài 1m, vật nặng có khối lượng 50g mang điện tích -2.10 -5C, cho g = 9,8m/s2 Đặt lắc vào vùng điện trường và có độ lớn 25V/cm Tính chu kì lắc cường độ điện trường thẳng đứng xuống Đs: T’ = 2,11s Ví dụ 6: Con lắc đơn có chiều dài 0,5m, vật nặng khối lượng 250g mang điện tích -5.10 -5C, g = 10m/s2 Đặt lắc vào vùng điện trường có độ lớn Tính chu kì lắc cường độ điện trườn có hướng nằm ngang Đs: 1,18s Ví dụ 7: Một lắc đơn treo vào trần thang máy nơi có g = 9,8m/s Khi thang máy đứng yên thì chu kì lắc là 2s Tính chu kì lắc thang máy lên nhanh dần với gia tốc 1,14m/s Đs: T’ = 1,89s Ví dụ 8: Một lắc đơn dài 1m, nặng khối lượng 400g mang điện tích -4.10 -6C g = 10m/s2 Đặt lắc vào vùng không gian có điện trường có phương trùng phương trọng lực thì chu kì dao động lắc là 2,04s xác đinh hướng và độ lớn điện trường Đs: E = 0,52.105V/m