ĐGTD ĐH Bách khoa - Vấn đề thuộc lĩnh vực vật lí - Con lắc đơn

Một con lắc đơn có chiều dài 50cm dao động điều hòa tại nơi có với biên độ góc α0. Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí biên dương đến vị trí có li độ góc

8/18

Một con lắc đơn có chiều dài 50cm dao động điều hòa tại nơi có \[g = 9,8\frac{m}{{{s^2}}}\]với biên độ góc α0. Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí biên dương đến vị trí có li độ góc \[\alpha = \frac{{{\alpha _0}}}{{\sqrt 2 }}\]gần giá trị nào nhất sau đây?

0,236s.

0,118s.

0,355s.

0,177s.

Giải thích

Trả lời:

Chu kì dao động: \[T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} = 2\pi \sqrt {\frac{{0,5}}{{9,8}}} = 1,42s\]

Biểu diễn các vị trí trên VTLG:

Một con lắc đơn có chiều dài 50cm dao động điều hòa tại nơi có với biên độ góc α0. Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí biên dương đến vị trí có li độ góc (ảnh 1)

Từ VTLG ta thấy góc quét được là: \[\Delta \varphi = \frac{\pi }{4}\]

⇒ Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí biên dương đến vị trí có li độ góc \[\alpha = \frac{{{\alpha _0}}}{{\sqrt 2 }}\]là:

\[\Delta t = \frac{{\Delta \varphi }}{{\Delta \omega }} = \Delta \varphi .\frac{T}{{2\pi }}\]

\[\Delta t = \frac{\pi }{4}.\frac{T}{{2\pi }} = \frac{T}{8} = \frac{{1,42}}{8}\]

\[\Delta t = 1,774s\]

Đáp án cần chọn là: D