Hướng dẫn FAQ Hỗ trợ: 0989 627 405  Tuyển Giáo Viên

GIỚI THIỆU BÀI HỌC

Bài Con lắc đơn cung cấp cho học sinh các kiến thức trọng tâm:

  • Cấu tạo con lắc đơn.
  • Phương trình li độ, vân tốc, gia tốc của con lắc đơn dao động điều hòa.
  • Phương trình động lực họ của con lắc đơn.
  • Năng lượng của con lắc đơn dao động điều hòa.

Qua đó nắm được các công thức để tìm năng lượng, vận tốc, lực căng dây trong trường hợp tổng quát.

NỘI DUNG BÀI HỌC

Hôm nay chúng ta học tiếp bài số 3 Con lắc đơn. Vậy con lắc đơn là gì?

Thực ra bài con lắc đơn các em đã được học ở chương trình lớp 10. Nhưng hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu sâu hơn cũng như ôn tập lại các kiến thức trọng tâm về con lắc đơn để chuẩn bị cho kỳ thi THPT sắp tới.

I. Cấu tạo
Gồm 1 sợi dây mềm, nhẹ, không co giãn và một quả cầu khối lượng m.

II. Phương trình động lực học của con lắc đơn

Theo định luật II Niuton
\overrightarrow{T} + \overrightarrow{P} = m\overrightarrow{a} (*)
Chiếu (*) lên phương trình tiếp tuyến:
P_t = ma_t
Với \left\{\begin{matrix} P_t = -P\sin \alpha = - mg \sin \alpha \\ a_t = s'' \hspace{3,5cm} \end{matrix}\right.
\Rightarrow -g \sin \alpha = s'' \ (1)
* Nếu \mathbf{\alpha _0 \leq 10^0}
\Rightarrow \sin \alpha \approx \alpha = \frac{s}{\ell}
\Rightarrow -g.\frac{s}{\ell} = s'' \Leftrightarrow s'' = -\frac{g}{\ell}.s
Đặt \omega ^2 = \frac{g}{\ell} \Rightarrow s'' = -\omega ^2.s \ (2)
Nghiệm của (2) có dạng
s = S_0.\cos (\omega t + \varphi )
Vậy dao động bé (\alpha _0 \leq 10^0) của con lắc đơn là dao động điều hòa với chu kỳ T = \frac{2 \pi}{\omega } = 2 \pi \sqrt{\frac{\ell}{g}}
* Các phương trình của con lắc đơn dao động điều hòa
+ Phương trình li độ:
Dài: s = S_0 \cos (\omega t + \varphi )
Góc: \alpha = \alpha _0 \cos (\omega t + \varphi )
(S_0 = \alpha _0.\ell;\ s = \alpha .\ell)
+ Phương trình vận tốc: v = s' = -\omega S_0.\sin (\omega t + \varphi )
+ Phương trình gia tốc: a = v' = s''
\Rightarrow a = -\omega ^2.S_0. \cos (\omega t + \varphi ) = -\omega ^2s
* Năng lượng con lắc đơn dao động điều hòa
• Wđ =\frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2}m\omega ^2S_{0}^{2}. \sin^2 (\omega t + \varphi )
• Wt =\frac{1}{2}m\omega ^2 s^2= \frac{1}{2}m\omega ^2S_{0}^{2}. \cos ^2 (\omega t + \varphi )
• W = Wđ + Wt = \frac{1}{2}mv^2 + \frac{1}{2}m \omega ^2 s^2 = hằng số
Nhận xét: Đối với con lắc đơn dao động điều hòa thì bài tập tương tự con lắc lò xo nếu thay s = x; S_0 = A; m\omega ^2 = k
* Xét năng lượng - vận tốc - lực căng dây trong trường hợp tổng quát

+ Năng lượng:
• Wđ =\frac{1}{2}mv^2
W_t = ph = mg\ell (1-\cos \alpha )
⇒ W = Wđ + Wt = \frac{1}{2}mv^2 + mg \ell (1 - \cos \alpha ) (hằng số)
W = W
đ max = \frac{1}{2}mv_{max}^{2} (VTCB)
W = W_{t \ max} = mg\ell (1 - \cos \alpha _0)
 + Vận tốc:
Ta có: Wđ + Wt = Wt max
\Rightarrow \frac{1}{2}mv^2 + mg\ell (1-\cos \alpha ) = mg \ell (1-\cos \alpha _0)
\Rightarrow v^2 = 2g\ell (\cos \alpha - \cos \alpha _0)
• |v|_{max} = \sqrt{2g \ell (1-\cos \alpha _0)} (VTCB)
 |v|_{min} = 0 (VT biên)
+ Lực căng dây:
Chiếu (*) lên phương sợi dây, chiều dương hướng tâm: T - Pn = maht
Với \left\{\begin{matrix} P_n = P.\cos = mg \cos \alpha \hspace{1,2cm}\\ a_{ht} = \frac{v^2}{\ell } = 2g(\cos \alpha - \cos \alpha _0) \end{matrix}\right.
\Rightarrow T = mg\cos \alpha + m.2g(\cos \alpha - \cos \alpha _0)
\Rightarrow T = mg(3 \cos \alpha - 2\cos \alpha _0)
\cdot \ T_{max} = mg(3 - 2 \cos \alpha _0) > P
\cdot \ T_{min} = mg\cos \alpha _0 < P

Giảm 50% học phí 700.000đ 350.000đ

NỘI DUNG KHÓA HỌC

Học thử khóa H2 môn Vật lý năm 2018

Trải nghiệm miễn phí 15 bài học Chuyên đề 1: Dao động cơ học
1
00:59:15 Bài 1: Dao động điều hòa
Hỏi đáp
4
12
15
16
00:54:11 Bài 2: Con lắc lò xo
Hỏi đáp
17
00:24:02 Dạng 1: Cắt - Ghép lò xo
Hỏi đáp
10 Bài tập
23
Kiểm tra: Đề thi online phần con lắc lò xo
0 Hỏi đáp
45 phút
30 Câu hỏi
24
00:37:36 Bài 3: Con lắc đơn
Hỏi đáp
31
Kiểm tra: Đề thi online phần con lắc đơn
0 Hỏi đáp
45 phút
30 Câu hỏi
33
34
00:41:15 Dạng 2: Dao động tắt dần
Hỏi đáp
10 Bài tập
35
00:31:51 Dạng 3: Bài toán va chạm
Hỏi đáp
10 Bài tập
38
39
01:04:50 Bài 5: Tổng hợp dao động
Hỏi đáp
10 Bài tập
58
00:38:18 Bài 1: Đại cương về dòng điện xoay chiều
Hỏi đáp
10 Bài tập
60
62
00:30:31 Dạng 3: Cộng hưởng điện
Hỏi đáp
10 Bài tập
67
00:19:52 Dạng 1: Áp dụng công thức tính công suất
Hỏi đáp
10 Bài tập
68
29/07/2017 Dạng 2: Cho công suất, tìm R, L, C hoặc ω
Hỏi đáp
10 Bài tập
70
02/08/2017 Dạng 4: Khảo sát công suất
Hỏi đáp
10 Bài tập
73
74
05/08/2017 Dạng 5: Bài toán cực trị
Hỏi đáp
10 Bài tập
75
06/08/2017 Dạng 6: Độ lệch pha - Giản đồ vectơ
Hỏi đáp
10 Bài tập
76
07/08/2017 Bài 4: Máy biến áp – Truyền tải điện năng
Hỏi đáp
10 Bài tập
77
08/08/2017 Bài 5: Máy phát điện xoay chiều
Hỏi đáp
10 Bài tập
78
09/08/2017 Bài 6: Động cơ điện xoay chiều
Hỏi đáp
10 Bài tập
81
Kiểm tra: Đề thi online chuyên đề dòng điện xoay chiều
0 Hỏi đáp
45 phút
14/08/2017 - 20/08/2017
88
25/08/2017 Bài 1: Tán sắc ánh sáng
Hỏi đáp
10 Bài tập
89
27/08/2017 Bài 2: Giao thoa ánh sáng
Hỏi đáp
90
29/08/2017 Dạng 1: Giao thoa với ánh sáng đơn sắc
Hỏi đáp
10 Bài tập
91
31/08/2017 Dạng 2: Giao thoa với ánh sáng tạp
Hỏi đáp
10 Bài tập
94
Kiểm tra: Đề thi online phần tán sắc và giao thoa ánh sáng
0 Hỏi đáp
45 phút
30 Câu hỏi
05/09/2017 - 11/09/2017
95
06/09/2017 Bài 3: Các loại quang phổ
Hỏi đáp
97
10/09/2017 Bài 5: Tia x (tia rơnghen)
Hỏi đáp
98
Kiểm tra: Đề thi online chuyên đề sóng ánh sáng
0 Hỏi đáp
45 phút
11/09/2017 - 17/09/2017
120
Bài 1
Hỏi đáp
121
Bài 2
Hỏi đáp
122
Bài 3
Hỏi đáp
123
Bài 4
Hỏi đáp
124
Bài 5:
Hỏi đáp