Giải bài 7 trang 17 – Bài 3 - SGK môn Vật lý lớp 12

Một con lắc đơn dài \(l = 2,00m\), dao động điều hòa tại một nơi có gia tốc rơi tự do \( g=9,80m/{{s}^{2}} \). Hỏi con lắc thực hiện được bao nhiêu dao động toàn phần trong 5,00 phút ?

Lời giải:

Ta có: 

t= 5' = 300 (\(s\))

chu kì dao động: \( T=2\pi \sqrt{\dfrac{l}{g}}=2\pi \sqrt{\dfrac{2}{9,8}}=>T=2,84\left( s \right) \)

Số dao động toàn phần trong 5 phút:

\( T=\dfrac{t}{n}=>n=\dfrac{t}{T}=\dfrac{300}{2,84} \)\(\Rightarrow n=105\)

Vậy trong 5 phút con lắc thực hiện được 105 giao động toàn phần.

 

Ghi nhớ:

- Khi dao động nhỏ \( \left( \sin \alpha \approx \alpha \left( rad \right) \right) \), con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì:

\( T=2\pi \sqrt{\dfrac{l}{g}} \)

- Động năng của con lắc:

\( {{W}_{\text{đ}}}=\dfrac{1}{2}m{{v}^{2}} \)  

- Thế năng của con đơn ở li độ góc \(\alpha:\) 

\( {{W}_{t}}=mgl\left( 1-\cos \alpha \right) \) (mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng)

- Cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát:

\( W=\dfrac{1}{2}m{{v}^{2}}+mgl\left( 1-\cos \alpha \right)=\text{ hằng số} \)