câu 2: Một con lắc đơn treo hòn bi kim loại có khối lượng m và nhiễm điện. Đặt con lắc trong điệnn trường đều có các đường sức điện nằm ngang. Biết lực điện tác dụng bằng trọng lực tác dụng lên vật. Tại vị trí O vật đang cân bằng, ta tác dụng lên quả cầu 1 xung lực theo phương vuông góc với sợi dây, sau đó hòn bi dao động điều hòa với biên độ góc [tex]\alpha _{o}[/tex] nhỏ. Biết sợi dây nhẹ không dãn và không nhiễm điện. Gia tốc rơi tự do là g. Sức căng sợi dây khi vật đi qua O ?
em xin cảm ơn
Do lực điện tác dụng bằng trọng lực tác dụng lên vật nên khi vật cân bằng dây treo hợp với phương đứng 1 góc 45 độ
Vậy trọng lực hiệu dụng : [tex]\vec{P}' = \vec{P} + \vec{F}[/tex] có độ lớn [tex]P' = P\sqrt{2}[/tex]
Cơ năng của con lắc đơn tại VTCB cũng là động năng của vật ở vị trí này nên ta có :
[tex]\frac{mv^{2}}{2} = \frac{1}{2}mg'l\alpha _{0}^{2}[/tex] [tex]\Rightarrow \frac{mv^{2}}{l} = mg'l\alpha _{0}^{2}[/tex]
Tại vị trí này ta có : [tex]T - P' = \frac{mv^{2}}{l} \Rightarrow T = \frac{mv^{2}}{l} + P'[/tex]
Hay : [tex]T = mg'l\alpha _{0}^{2} + P' = mg\sqrt{2}( \alpha _{0}^{2} + 1 )[/tex]
