YOMEDIA
NONE

Tính cơ năng của vật tại vị trí thả vật và vận tốc của vật khi đi qua vị trí cân bằng ?

một con lắc đơn gồm sợi dây có chiều dài l=1m, vật nặng có khối lượng m=0,2 kg. Kéo vật nặng lệch khỏi vị trí cân bằng sao cho phương của sợi dây tạo với phương thẳng đúng một góc \(\alpha\) = 60 độ rồi buông nhẹ .Bỏ qua lực cản của không khí .Lấy g=10m/\(s^2\).Chọn mốc tính thế năng tại vị trí cân bằng của con lắc.

a) Tính cơ năng của vật tại vị trí thả vật và vận tốc của vật khi đi qua vị trí cân bằng

b)Viết biểu thức lực căng dây T của dây treo vật theo :m ,a .Khi góc \(\alpha\) biến thiên trong đoạn [ 00;600], hãy tính lực căng dây lớn nhất.

Theo dõi Vi phạm
ADSENSE

Trả lời (1)

  • a) Bỏ qua lực cản của không khí => Cơ năng được bảo toàn.
    Chọn mốc thế năng ở vị trí cân bằng (tại O)
    WA= WtA + WđA = WtA (Do vA = 0)
    = m.g.hA = 0,2.10. (CO - CH)
    = 2.(l-l.cosα) = 2.(1 - 1.cos60o)
    = 1 (J)
    Khi đó, WO = 1 = WA(J)
    <=> WđO = 1 (Do WtO = 0)
    <=> \(\dfrac{1}{2}\).m.vO2 = 1
    <=> vO = \(\sqrt{10}\)(m/s)


    b) Gọi αo là vị trí vật giao động trong đoạn từ 0o đến 60o
    Ta có: \(\overrightarrow{F_{hl}}\) = m.\(\overrightarrow{a}\)
    <=> \(\overrightarrow{T}+\overrightarrow{P_1}\)= m\(\overrightarrow{a}\)
    Chiếu lên chiều dương:
    => T - P1 = m.a (1)
    <=> T = m.a + P.cosαo
    <=> T = m.a + m.g.cosαo
    * Lực căng dây lớn nhất:
    Ta gọi D là 1 điểm bất kì trong khoảng từ 0o đến 60o. Ta gọi tại đó vật có góc lệch so với vị trí cân bằng là αo
    +) Ta có: hD = l - l.cosαo ( tương tự như hA)
    => WC = WđD + WtD = WA = WtA
    <=> \(\dfrac{1}{2}\).m.vD2 + m.g.hD = m.g.hA
    <=> \(\dfrac{1}{2}\).m.vD2 + m.g.( l - l.cosαo) = m.g.(l-l.cosα)
    Rút vD2 = 2.g.l.(cosαo - cosα)
    +) Từ (1) => T - P.cosαo = m.\(\dfrac{v^2}{l}\)
    <=> T = m.\(\dfrac{v^2}{l}\)​ + m.g.cosαo

    = m.\(\dfrac{2.g.l.\left(\cos\alpha_o-\cos\alpha\right)}{l}\)+ m.g.cosαo
    = m.2.g.(cosαo - cosα) + m.g.cosαo
    = m.g.(2cosαo - 2cosα + cosαo)
    = m.g.(3cosαo - 2cosα)
    Ta có: cosα , m và g không đổi.
    => T max <=> cosα0 lớn nhất
    <=> cosαo = 1
    <=> αo = 0o
    Vậy T max <=> Vật đi qua vị trí cân bằng.
    Khi đó:
    T max = m.g.(3 - 2cosα)
    = 0,2.10.(3-2cos60o) = 4 (N)
    60o T O A P h A H C


      bởi Đào Nguyễn Quỳnh Anh 16/10/2018
    Like (0) Báo cáo sai phạm

Nếu bạn hỏi, bạn chỉ thu về một câu trả lời.
Nhưng khi bạn suy nghĩ trả lời, bạn sẽ thu về gấp bội!

Lưu ý: Các trường hợp cố tình spam câu trả lời hoặc bị báo xấu trên 5 lần sẽ bị khóa tài khoản

Gửi câu trả lời Hủy
 
NONE

Các câu hỏi mới

AANETWORK
 

 

YOMEDIA
AANETWORK
OFF