VnDoc.com

Công thức con lắc đơn lớp 12

Vật lý 12

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

LÝ THUYẾT VÀ CÔNG THỨC TÍNH NHANH CỦA CON LẮC ĐƠN

TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

1. Các công thức cơ bản liên quan đến con lắc đơn:

- Tần số góc:

- Chu kỳ:

2. Khảo sát con lắc đơn dao động điều hòa: Điều kiện để con lắc đơn dao động điều hòa là

góc lệch cực đại của dây treo :

0

10





a) Phương trình dao động của con lắc:

+ Với

(sl





tính bằng radian ) là li độ dao động.

+

00

Sl





là biên độ dao động.

b) Phương trình dao động theo li độ góc:

0

cos( )t

   



+ Với



là li độ góc của dao động.

+

0



là biên độ góc của dao động.

c) Phương trình vận tốc của dao động:

0

' sin( )

2

v s S t



  

   

max 0

vS





khi vật qua vị trí cân bằng.

- vận tốc v và li độ s (hoặc li độ góc ) vuông pha nhau nên ta có hệ thức:

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

d) Phương trình gia tốc: Trong quá trình chuyển động của con lắc, nó chịu 2 gia tốc là: gia

tốc hướng tâm và gia tốc tiếp tuyến.

- Phương trình gia tốc tiếp tuyến là:

22

0

' cos( )

tt

a v S t s

   

     

+ Gia tốc a

tt

và vận tốc v vuông pha nhau nên ta có hệ thức:

- Phương trình gia tốc hướng tâm:

- Gia tốc hướng tâm và gia tốc tiếp tuyến vuông pha nhau. Vậy ta có gia tốc tổng hợp là:

*Nhận xét: Trong quá trình dao động, gia tốc nhỏ nhất của con lắc luôn lớn hơn 0.

* Ví dụ: Tại nơi có gia tốc g = 9,8 m/s2, một con lắc đơn có chiều dài 1m đang dao động điều

hòa với biên độ góc 0,1 rad. Ở vị trí có li độ góc 0,05 rad vật nhỏ của con lắc có tốc độ là ?

(ĐTTN quốc gia 2015)

Bài giải:

Vận tốc v và vuông pha nhau nên ta có:

3. Năng lượng của con lắc đơn.

- Động năng của con lắc:

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

+ Động năng cực đại là:

- Thế năng của con lắc:

+ Thế năng cực đại của con lắc:

- Cơ năng của con lắc:

* Lưu ý:

- Khi góc

0

10





ta có công thức gần đúng:

Vậy nên ta có thể áp dụng công thức gần đúng sau để giải dạng bài tập này:

- Chú ý

0



phải đổi đơn vị sang radian.

;

* Ví dụ: Tại nơi có gia tốc g = 9,8 m/s2, một con lắc đơn có chiều dài 1m đang dao động điều

hòa với biên độ góc 0,1 rad. Ở vị trí có li độ góc 0,05 rad vật nhỏ của con lắc có tốc độ là ?

Lý thuyết và công thức tính nhanh của con lắc đơn trong dao động điều hòa

Con lắc đơn là phần nội dung quan trọng được học trong chương trình Vật lý lớp 12 học kì 1. Những câu hỏi về con lắc đơn luôn chiếm một tỉ lệ lớn trong các bài thi Vật lý 12, cũng như trong bài thi tốt nghiệp THPT Quốc gia môn Lý. Để có thể làm tốt bài tập về con lắc đơn, các em học sinh cần phải hiểu rõ bản chất, hiện tượng và nắm chắc các kiến thức căn bản, đặc biệt là các công thức con lắc đơn. Sau đây, VnDoc gửi tới các bạn tài liệu Lý thuyết và công thức tính nhanh của con lắc đơn trong dao động điều hòa. Mời các bạn tham khảo.

Trên đây, VnDoc đã gửi tới các bạn Công thức con lắc đơn lớp 12. Hy vọng tài liệu sẽ giúp các em nắm vững kiến thức được học về con lắc đơn, từ đó vận dụng làm các bài tập Vật lý lớp 12 hiệu quả.

Ngoài tài liệu trên, mời các bạn cùng tham khảo thêm các môn Toán 12, Ngữ văn 12, tiếng Anh 12, đề thi học kì 1 lớp 12, đề thi học kì 2 lớp 12... được cập nhật liên tục trên VnDoc để có kiến thức tổng hợp đầy đủ các môn nhé.

Mời bạn đọc cùng tham gia nhóm Tài liệu học tập lớp 12 để có thêm tài liệu học tập nhé