Công thức tính biên độ góc con lắc đơn và bài tập có lời giải

Công thức tính biên độ góc con lắc đơn và bài tập có lời giải

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:

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)

Công thức tính biên độ góc 8

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 biên độ góc

Công thức tính tần số của con lắc đơn là:

Công thức tính biên độ góc 2

Công thức tính biên độ góc α0 là:

α0 = A/l

Công thức tính biên độ góc 10

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:

Công thức tính biên độ góc 4

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:

Công thức tính biên độ góc 5

Khi động năng bằng thể năng (tính vận tốc nên nhớ quy về động năng) ta có:

Công thức tính biên độ góc 6
Công thức tính biên độ góc 7

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.

Advertisement
Share