Một con lắc đơn có chiều dài 2 m được treo tại một điểm cách mặt

30/40

Một con lắc đơn có chiều dài 2 m được treo tại một điểm cách mặt sàn nằm ngang 12 m. Con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc α0=0,1 rad, tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 m/s². Khi vật đang đi qua vị trí thấp nhất thì dây bị đứt. Khoảng cách từ hình chiếu của điểm treo con lắc lên mặt sàn đến điểm mà vật rơi trên sàn là

205cm

20cm

203cm

2010cm

Giải thích

Phương pháp:

Tốc độ của con lắc đơn: v=2glcosα−cosα0

Tầm xa của vật bị ném ngang: L=v02hg

Cách giải:

Tại vị trí thấp nhất, con lắc đi qua vị trí cân bằng (α = 0), tốc độ của vật nặng là:

v=2glcosα−cosα0=2gl1−cosα0

Độ cao của vật khi dây bị đứt là: h=12−2=10(m)

Khi dây bị đứt, vật chuyển động như chuyển động ném ngang với vận tốc đầu v0=v

Tầm xa của vật đạt được là:

L=v2hg=2gl1−cosα0.2hg=2lh1−cosα0⇒L=22.10.1−cos5,70≈0,632(m)=2010(cm)

Chọn D