Diễn Đàn Vật Lý | Thư Viện Vật Lý

VẬT LÝ PHỔ THÔNG => VẬT LÝ 12 => Tác giả chủ đề:: Journey trong 02:21:08 pm Ngày 11 Tháng Hai, 2012

Đọc bản đầy đủ ở đây: https://thuvienvatly.com/forums/index.php?topic=6716



Tiêu đề: Con lắc đơn
Gửi bởi: Journey trong 02:21:08 pm Ngày 11 Tháng Hai, 2012
Câu 103:Một quả cầu có kích thước nhỏ có khối lượng 50 g được treo dưới một sợi dây mảnh, không dãn và có chiều dài 6,4 . Ở vị trí cân bằng O quả cầu cách mặt phẳng ngang một khoảng 0,8 m. Đưa quả cầu ra khỏi vị trí cân bằng sao cho sợi dây lập với phương thẳng đứng một góc [tex]60^0[/tex] rồi buông nhẹ cho nó chuyển động. Bỏ qua lực cản của môi trường, lấy [tex]g = 10 m/s^2[/tex] Nếu khi qua vị trí cân bằng dây bị đứt thì sau bao lâu quả cầu chạm đất, tính khoảng cách từ O đến điểm đó.


Câu 108:Một con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ và sợi dây nhẹ không dãn. Lúc đầu người ta giữ quả cầu ở độ cao so với vị trí cân bằng O là H rồi buông nhẹ cho nó dao động trong mặt phẳng đứng. Khi quả cầu đi lên vị trí có tốc độ bằng nửa tốc độ cực đại thì dây bị tuột ra, sau đó quả cầu chuyển đên độ cao cực đại so với O là h. Nếu bỏ qua mọi ma sát thì:

A. h = H
B. h > H
C. h < H
D. H < h < 2H


Bài tập khó mong các thầy giúp đỡ.



 


Tiêu đề: Trả lời: Con lắc đơn
Gửi bởi: Điền Quang trong 03:06:15 pm Ngày 11 Tháng Hai, 2012

Câu 103:Một quả cầu có kích thước nhỏ có khối lượng 50 g được treo dưới một sợi dây mảnh, không dãn và có chiều dài 6,4 . Ở vị trí cân bằng O quả cầu cách mặt phẳng ngang một khoảng 0,8 m. Đưa quả cầu ra khỏi vị trí cân bằng sao cho sợi dây lập với phương thẳng đứng một góc [tex]60^0[/tex] rồi buông nhẹ cho nó chuyển động. Bỏ qua lực cản của môi trường, lấy [tex]g = 10 m/s^2[/tex] Nếu khi qua vị trí cân bằng dây bị đứt thì sau bao lâu quả cầu chạm đất, tính khoảng cách từ O đến điểm đó.



 ~O) Xem lại đề (chỗ tô xanh): đơn vị là gì?

Bài này hình như chỉ cần dùng ĐLBT Cơ năng  và Chuyển động ném ngang lớp 10 là ra.

Xem hình đính kèm.

 ~O) Chọn gốc thế năng tại O.

 ~O) Cơ năng tại A cũng bằng thế năng tại A:  [tex]W_{A}= mgh = mgl(1-cos\alpha )[/tex] (1)

 ~O) Cơ năng tại O: [tex]W_{O}= \frac{1}{2}mv_{0}^{2}[/tex] (2)

 ~O) Áp dụng ĐLBT cơ năng:

[tex]W_{O}= W_{A}\Leftrightarrow \frac{1}{2}mv_{0}^{2}= mgl(1-cos\alpha )\Rightarrow v_{0}= \sqrt{2gl(1-cos\alpha )}[/tex]

Thế số tính được [tex]v_{0}[/tex].

Tại O, dây đứt lúc này [tex]\vec{v}_{0}[/tex] đang hướng theo phương ngang, nên khi đó vật chuyển động như một vật được ném ngang.

 ~O) Thời gian quả cầu chạm đất: [tex]t = \sqrt{\frac{2H}{g}}[/tex]

Với H = 0,8m là khoảng cách từ VTCB O đến sàn.

Tầm xa: (vị trí vật chạm đất): [tex]L = v_{0}\sqrt{\frac{2H}{g}}[/tex]

Đây chính là kết quả bài toán yêu cầu.


Tiêu đề: Trả lời: Con lắc đơn
Gửi bởi: Quang Dương trong 04:05:31 pm Ngày 11 Tháng Hai, 2012
Câu 108:Một con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ và sợi dây nhẹ không dãn. Lúc đầu người ta giữ quả cầu ở độ cao so với vị trí cân bằng O là H rồi buông nhẹ cho nó dao động trong mặt phẳng đứng. Khi quả cầu đi lên vị trí có tốc độ bằng nửa tốc độ cực đại thì dây bị tuột ra, sau đó quả cầu chuyển đên độ cao cực đại so với O là h. Nếu bỏ qua mọi ma sát thì:

A. h = H
B. h > H
C. h < H
D. H < h < 2H


Bài tập khó mong các thầy giúp đỡ.

Tốc độ cực đại của vật : [tex] \frac{mv_{max}^{2}}{2}= mgH[/tex]

Khi dây tuột ta có : [tex]\frac{mv^{2}}{2} = \frac{1}{4} \frac{mv_{max}^{2}}{2}= \frac{mgH}{4}[/tex]

Sau đó vật chuyển động ném xiên với góc ném : [tex]\alpha[/tex] với [tex]cos\alpha = 1-\frac{H}{2L}[/tex]; với L là chiều dài của dây treo

Tại vị trí cao nhất của quỹ đạo ném xiên :

[tex]mgH = mgh + \frac{mv_{x}^{2}}{2} = mgh + \frac{mv^{2}cos^{2}\alpha }{2} = mgh + \frac{mgH}{4}cos^{2}\alpha[/tex]

Hay : [tex]h = H ( 1 - \frac{cos^{2}\alpha}{4})[/tex]

Bài toán thiếu giả thiết về chiều dài của dây treo !