Một sợi dây nhẹ không dãn có chiều dài 1,5m
36/40
Một sợi dây nhẹ không dãn có chiều dài 1,5m được cắt thành hai con lắc đơn có chiều dài khác nhau. Kích thích cho hai con lắc dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g=9,8m/s2. Hình vẽ bên là đồ thị phụ thuộc thời gian của các li độ góc của các con lắc. Tốc độ dao động cực đại của vật nặng con lắc (2) gần giá trị nào nhất sau đây?
0,17m/s
1,08m/s
0,51m/s
0,24m/s
Đáp án A
Phương pháp giải:
+ Đọc đồ thị
+ Sử dụng biểu thức tính tần số góc:ω=gl
+ Sử dụng biểu thức tính vận tốc:v=2glcosα−cosα0
Giải chi tiết:
Từ đồ thị, ta có:
+ Biên độ góc của con lắc thứ nhất:α01=0,14rad
= 8ô
+ Ban đầu t = 0: Cả 2 con lắc đều ở VTCB theo chiều dương.
Đến thời điểm con lắc 1 lên VT biên độ góc thì con lắc 2 có li độ
Đến thời điểm con lắc 1 và 2 cùng li độ nhưng ngược chiều nhau α2=α012
Ta suy ra:α01=α02
+ Lại có:l1+l2=1,5 và ω1ω2=3=l2l1⇒l2l1=9
⇒l1=1,35ml2=0,15m
Tốc độ dao động cực đại của con lắc (2) :v2max=2gl21−cosα02=0,169m/s