Trả lời câu hỏi 1 trang 40 – Bài 7 - SGK môn Vật lý lớp 12 nâng cao
Dao động của vật nặng trong con lắc lò xo là dao động tịnh tiến: vật nặng chuyển động tịnh tiến theo phương trình dạng sin, vào một thời điểm đã cho của vật nặng có cùng vận tốc và gia tốc. Dao động của con lắc vật lý có phải dao động tịnh tiến không? Nếu không thì dao động nào khác dao động tịnh tiến thế nào?
Dao động của con lắc vật lí không phải là dao động tịnh tiến mà là dao động quay, trong đó các đại lượng các đại lượng đặc trưng cho chuyển động quay thì như nhau cho mọi điểm, ví dụ như góc quay φ, tốc độ góc ω, gia tốc góc \(\gamma\)...
GHI NHỚ:
- Con lắc đơn gồm một vật nặng có kích thước nhỏ, khối lượng \(m\) treo ở đầu một sợi dây mềm không dãn có độ dài \(l\) và khối lượng không đáng kể.
Phương trình dao động của con lắc đơn: \(s=A\cos(\omega t + \varphi)\)
- Dao động của con lắc đơn với góc lệch nhỏ là dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng với tần số góc \(\omega = \sqrt{\dfrac{g}{l}}\) ; chu kỳ dao động \(T=\dfrac{2\pi}{\omega}=2\pi \sqrt{\dfrac{l}{g}}\)
- Con lắc vật lý là một vật rắn quây được quanh một trục nằm ngang cố định không đi qua trọng tâm của vật.
- Phương trình dao động của con lắc vật lý: \(\alpha ={{\alpha }_{0}}cos\left( \omega t+\varphi \right)\) với \(\omega =\sqrt{\dfrac{mgd}{I}}\) ; chu kỳ \(T=\dfrac{2\pi }{\omega }=2\pi \sqrt{\dfrac{I}{mgd}}\)