Con lắc đơn là một vật nhỏ, có khối lượng m được treo ở đầu của một sợi dây không dãn, với khối lượng không đáng kể. Khi các em học sinh bước vào năm học lớp 12 sẽ được học về biên độ góc. Trong đó có rất nhiều câu hỏi “công thức tính biên độ góc”. Bài viết hôm nay chúng tôi sẽ tổng hợp kiến thức về biên độ góc, công thức và bài tập có lời giải chi tiết để giúp các em nắm vững kiến thức này.
Xem thêm:
- Công thức tính động năng và bài tập có lời giải dễ hiểu
- Công thức tính chiều dài dây dẫn và bài tập có lời giải
- Ý nghĩa của định luật Hacđi-Vanbec phản ánh sự
- Công thức máy biến thế và bài tập có lời giải dễ hiểu
- Công thức con lắc đơn và bài tập có lời giải chi tiết
Khái niệm về biên độ góc
Biên độ góc chính là điều kiện để vật dao động điều hòa
Biên độ góc α0 (α0 ≤ 100)
Tổng hợp kiến thức về con lắc đơn
- Con lắc đơn được cấu tạo gồm khối lượng m, nó được treo ở đầu một sợi dây không giãn, có chiều dài l, đầu trên của sợi dây đó được treo vào một điểm cố định.
- Phương trình dao động điều hòa của con lắc đơn là:
+ Li độ cong: s = s0cos(ωt +φ) (đơn vị” cm, m)
+ Li độ góc: s = α0cos(ωt +φ) (đơn vị: độ, rad)
- Con lắc đơn dao động điều hòa thì chu kỳ không phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng và biên độ dao động của vật.
Công thức tính biên độ góc của con lắc đơn
Công thức tính tần số góc của con lắc đơn là:
Công thức tính tần số của con lắc đơn là:
Công thức tính biên độ góc α0 là:
α0 = A/l
Bài tập tính biên độ góc có lời giải chi tiết
Bài tập 1: Một con lắc đơn bao gồm một quả cầu có khối lượng là 600g được treo vào một sợi dây mảnh, dài 70cm. Khi con lắc đang ở vị trí cân bằng thì cung cấp cho nó một năng lượng là 0,017J, khi đó con lắc dao động điều hòa. Tính biên độ góc dao động của con lắc. Lấy g = 20m/s2
Lời giải
Biên độ góc dao động của con lắc được tính từ phương trình của năng lượng là:
Bài tập 2: Cho một con lắc đơn có l = 2m, dao động điều hòa tại nơi có g = 20 m/s2 và góc lệch cực đại là 100. Chọn gốc thể tại vị trí cân bằng. Giá trị của bận tốc con lắc tại vị trí động năng bằng thể năng là bao nhiêu?
Lời giải
Năng lượng dao động của con lắc đơn là:
Khi động năng bằng thể năng (tính vận tốc nên nhớ quy về động năng) ta có:
Trên đây là toàn bộ kiến thức về biên độ góc, công thức tính biên độ góc và bài tập về tính biên độ góc của con lắc đơn. Hy vọng nó sẽ giúp các em nắm vững kiến thức, nhớ công thức lâu và dễ dàng giải những bài tập liên quan. Nếu như trong quá trình học tập có gặp vấn đề khó khăn hãy để lại bình luận bên dưới nhé, chúng tôi sẽ giúp gỡ rối cho các em nhanh chóng nhất.
