Trong công tác Vật Lý lớp 12, những em sẽ tiến hành mò mẫm hiểu cụ thể về kết cấu và xấp xỉ của con rung lắc đơn. Vậy thế này là con rung lắc đơn? Công thức tính như vậy nào? Các đại lượng chu kỳ luân hồi, tốc độ, véc tơ vận tốc tức thời của con cái rung lắc này được xem như vậy nào? Các em hãy nằm trong Team Marathon Education mò mẫm hiểu về lý thuyết, công thức và bài xích tập dượt minh họa của chủ thể này qua loa nội dung bài viết sau.
Thế này là con cái rung lắc đơn? Cấu tạo ra của con cái rung lắc đơn
Cấu tạo ra của con cái rung lắc đơn bao hàm một vật nhỏ đem lượng m được treo ở đầu một sợi chạc ko dãn với chiều nhiều năm l (có lượng ko xứng đáng kể), đầu sót lại của sợi chạc treo vào một trong những điểm thắt chặt và cố định.
Bạn đang xem: công thức con lắc đơn lớp 12
>>> Xem thêm: Lý Thuyết Và Bài Tập Con Lắc Lò Xo Lý 12 Đầy Đủ Và Chi Tiết
Phương trình xấp xỉ của con cái rung lắc đơn
Phương trình xấp xỉ của con cái rung lắc đơn đem dạng:
\begin{aligned}
&s= Scos(ωt+\varphi)\\
&α=α_0cos(ωt+\varphi)\\
&\text{Với }s=l.α
\end{aligned}
Trong đó:
- s: là cung xấp xỉ (Đơn vị tính: centimet, m,…)
- S: là biên chừng cung (Đơn vị tính: centimet, m,…)
- α: là li chừng góc (Đơn vị tính: rad)
- α0: là biên chừng góc (Đơn vị tính: rad)
- ω = gl (rad/s) với g là tốc độ trọng ngôi trường (m/s2) và l là chiều nhiều năm chạc treo (m)
>>> Xem thêm: Thế Năng Là Gì? Công Thức Tính Thế Năng Trọng Trường Và Thế Năng Đàn Hồi
Phương trình véc tơ vận tốc tức thời và gia tốc
v = s’ = – ω.S.sin(ωt + φ) (m/s)
⟹ vmax = ωS
a = v’ = x” = – ω2.S.cos(ωt + φ) (cm/s) = – ω2.s (m/s2)
⟹ amax = ω2.s
Xem thêm: câu trần thuật (reported speech)
Các công thức con cái rung lắc đơn lớp 10
Công thức tính chu kỳ luân hồi và tần số
\begin{aligned}
&\small\text{Chu kỳ: }T = \frac{2π}{ω} = 2π\sqrt{\frac{l}{g}} \text{(Đơn vị tính: s)}\\
&\small\text{Tần số: }f = \frac{ω}{2π} = \sqrt{\frac{g}{l}} \text{(Đơn vị tính: Hz)}
\end{aligned}
Công thức tính tích điện của con cái rung lắc đơn
Các công thức tính tích điện của con cái rung lắc đơn xấp xỉ điều tiết là:
\begin{aligned}
&\small\bull\text{Động năng của con cái rung lắc đơn xấp xỉ điều tiết là: }W_đ=\frac12mv^2\\
&\small\bull\text{Thế năng của con cái rung lắc đơn là: }W_t = mgl (1 - cosα)\\
&\small\bull\text{Cơ năng của con cái rung lắc đơn là: }W = \frac12mv^2 + mgl(1 - cosα) = mgl(1 - cosα_0) = \frac12mv^2_{max}
\end{aligned}
Lưu ý:
- Nếu bỏ lỡ yêu tinh sát thì cơ năng của con cái rung lắc đơn bảo toàn;
- Công thức bên trên đích với từng α ≤ 900.
Công thức tính véc tơ vận tốc tức thời và trương lực dây
Công thức tính véc tơ vận tốc tức thời của con cái rung lắc đơn
v=\sqrt{2gl(cos\alpha-cos\alpha_0)}\Rightarrow v_{max}=\sqrt{2gl(1-cos\alpha_0)}
Công thức tính trương lực chạc của con cái rung lắc đơn
\begin{aligned}
&\small T = mg(3cosα - 2cosα_0)\\
⇒ &\small T_{max} = mg(3 - 2cosα_0) \text{ (Khi vật đi qua địa điểm cân nặng bằng)}\\
⇒ &\small T_{min} = mgcosα_0 \text{ (Khi vật ở địa điểm biên)}
\end{aligned}
>>> Xem thêm: Lý Thuyết Lý 10: Sự Rơi Tự Do Và Cách Giải Bài Tập Sự Rơi Tự Do
Bài tập dượt con cái rung lắc đơn lớp 10 đem điều giải
Bài tập dượt 1: Một con cái rung lắc đơn đem chiều nhiều năm 16cm. Kéo con cái rung lắc này dịch chuyển ngoài địa điểm thăng bằng một góc 90 rồi thả nhẹ nhàng cho tới con cái rung lắc xấp xỉ. Bỏ qua loa những loại yêu tinh sát, lấy g = 10m/s2. Chọn mốc thời hạn là khi thả vật, chiều dương là chiều gửi vận động khi đầu của con cái rung lắc. Các em hãy trình diễn phương trình xấp xỉ của con cái rung lắc bên trên theo dõi li chừng góc.
Hướng dẫn giải:
\begin{aligned}
&\small \text{Tần số góc của con cái rung lắc là: }ω = \sqrt{\frac{g}{l}} = 2.5π (rad/s)\\
&\small\text{Li chừng cực to là: }α_0 = \frac{9π}{180} = 0.157 (rad)\\
&\small\text{Vì gốc thời hạn khi thả vật và vật vận động theo hướng dương nên: }α=-α_0\\
&\small\text{Ta có: }cosφ = \frac{α}{α_0} = \frac{-α_0}{α_0} = -1 ⇒ φ = π\ (rad)\\
&\small\text{Vậy phương trình xấp xỉ của con cái rung lắc đơn theo dõi li chừng góc là: }α = 0.157 cos(2.5πt + π) \ (rad).
\end{aligned}
Bài tập dượt 2: Một con cái rung lắc đơn đem chiều nhiều năm được kí hiệu l, triển khai được 6 xấp xỉ trong vòng thời hạn Δt. Nếu tách chừng nhiều năm của con cái rung lắc cút 16cm thì trong vòng thời hạn Δt như thuở đầu nó triển khai được 10 xấp xỉ. Các em hãy cho thấy thêm chiều nhiều năm của con cái rung lắc thuở đầu là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải:
Xem thêm: trường cao đẳng sư phạm bà rịa vũng tàu
Con rung lắc triển khai 6 xấp xỉ trong vòng thời hạn Δt, nếu như giảm sút chừng nhiều năm cút 16cm thì cũng trong vòng thời hạn Δt bại liệt nó triển khai được 10 xấp xỉ. Vậy tớ đem biểu thức như sau:
\small \Delta t=6T_1=10T_2\Leftrightarrow6.2\pi\sqrt\frac{l}{g}=10.2\pi.\sqrt{\frac{l-0,16}{g}} \Leftrightarrow l=0,25m=25cm
Tham khảo ngay lập tức những khoá học tập online của Marathon Education
Trên đó là những nội dung share của Marathon Education về lý thuyết và công thức con rung lắc đơn lớp 10 cũng tương tự như bài xích tập dượt con rung lắc đơn lớp 10 đem điều giải cụ thể. Mong rằng, sau thời điểm gọi kết thúc nội dung bài viết, những em tiếp tục nắm rõ kỹ năng này. Hình như, những em hãy theo dõi dõi trang web của Marathon thông thường xuyên nhằm học trực tuyến online những kỹ năng thức Toán – Lý – Hóa – Văn có ích không giống. Chúc những em luôn luôn học hành thiệt chất lượng và đạt điểm số cao vào cụ thể từng kỳ thi!
Bình luận