Một con lắc đơn gồm một sợi dây không dãn có chiều dài 1m, một đầu cố định, một đầu gắn với một vật nhỏ khối lượng 100g. Kéo vật lệch khỏi phương thẳng đứng một góc 45 độ rồi thả tay. Bỏ qua các lực cản. Xác định biểu thức vận tốc và lực căng của sợi dây tại vị trí có góc lệch 30 độ
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn đáp án A
Gia tốc của con lắc là tổng vecto gia tốc pháp tuyến và gia tốc pháp tuyến (gia tốc hướng tâm):
Trong đó:
→ Tại vị trí cân bằng .
→ Tại vị trí biên
Chọn A
+ Sau khi kéo vật B xuống dưới 20 cm và thả nhẹ thì hệ dao động với biên độ 20cm.
∆l12 = m12g/k = 0,1m = 10cm
Vật B đi lên được h1 = 30 cm thì lực đàn hồi của lò xo triệt tiêu (x12 = -10cm = -A/2). Khi đó vận tốc của B
Sau đó vận tốc của vật A có độ lớn giảm dần (vì đang đi về biên trên),
Vật B đi lên thêm được độ cao
+ Vật B đổi chiều chuyển động khi khi lên được độ cao h = h1 + h2 = 45cm = 0,45m
+ Khoảng thời gian từ khi vậ B tuột khỏi dây nối đến khi rơi đến vị trí thả ban đầu là:
Đáp án A
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về gia tốc trong dao động của con lắc đơn
Cách giải:
- Gia tốc của vật tại VTCB
+ Gia tốc tiếp tuyến:
+ Gia tốc hướng tâm:
=> Gia tốc tại VTCB là:
- Gia tốc tại VT biên
+ Gia tốc tiếp tuyến:
+ Gia tốc hướng tâm:
=> Gia tốc tại VT biên là:
Từ (1) và (2)
Chọn A
Đáp án B
Giai đoạn 1:
- Sau khi kéo vật B xuống dưới 20 cm và thả nhẹ thì hệ đi lên, hai vật A và B cùng vận tốc, gia tốc đến khi lực căng dây bằng 0.
Giai đoạn 2:
- Dây chùng vật B chuyển động giống như vật được ném thẳng đứng lên trên với vận tốc ban đầu ở giai đoạn này là vận tốc ở cuối giai đoạn (Tc = 0)
- Vận tốc đầu giai đoạn 2 tính từ định luật bảo toàn cơ năng cho con lắc là:
- Quãng đường đi được ở giai đoạn 2 đến khi dừng lại (đạt độ cao lớn nhất) là:
- Kết thúc giai đoạn 2 vật B đã lên đến độ cao so với ban đầu khi buông là:
Giai đoạn 3:
Vật B tuột khỏi dây từ độ cao 4,5m rơi đến vị trí thả ban đầu là chuyển động rơi tự do, ta có: