Bài 3. Con lắc đơn.

Tiết 5. Bài 3
CON L?C DON
Trở về
I. Th? N�o L� Con lắc đơn.
II. Kh?o s�t dao d?ng c?a con lắc đơn
v? m?t d?ng l?c h?c.


III/Khảo sát dao động của con lắc đơn về
mặt năng lượng
IV/Ứng dụng xác định gia tốc rơi tự do
Các em hảy quan sát ?
I. Th? n�o l� Con lắc đơn ?
Con lắc đơn là một hệ gồm một vật nh? có khối lượng m , treo vào một sợi dây d�i l có khối lượng không đáng kể và không co giãn . Tất cả đặt trong trọng trường.
Trở về
II. Kh?o s�t Dao Động Của Con Lắc đơn v? m?t d?ng luc h?c :
Xét dao động của một con lắc đơn có chiều dài l treo tại một nơi có gia tốc trọng trường g.
Chọn :
Gốc toạ độ O là vị trí cân bằng.
Chiều dương như hình vẽ.
Gốc thời gian t = 0 lúc bắt đầu dao động.
Tại thời điểm t vật ở điểm A có góc lệch là ? . Lực tác dụng vào vật :
Chiếu lên tiếp tuyến quỉ đạo :
F = -Psin? = -mgsin?
Trong trường hợp ? rất nhỏ (? <100)
Trở về
Chuyển động của con lắc đơn là . . . . . .
Chứng minh một dao động điều hoà cần nhớ :
Phương trình vi phân a = x" = -?2x có nghiệm là : x = Aco s(?t+?)
Phương trình vi phân trên có nghiệm là :
s = Aco s(?t+?)
Đặt :


a = s” = -2s
Vậy với các dao động nhỏ dao động của con lắc đơn là một dao động điều hòa .
Chu kì :
Tần số :
Định luật II Newton : F = ma

Vậy đối với các dao động nhỏ chu kì con lắc đơn chỉ phụ thuộc vào l và g mà không phụ thuộc vào biên độ A và khối lượng vật nặng m. Tại một điểm treo (g không đổi) dao động con lắc đơn là dao động tự do
Trở về
HÃY CHO BIẾT BIỂU THỨC TÍNH CƠ NĂNG CỦA CON LẮC ĐƠN?
?
?
?
?
?
?
VẬY ĐỘNG NĂNG VÀ THẾ NĂNG CỦA CON LẮC ĐƠN ĐƯỢC XÁC ĐỊNH BẰNG CÔNG THỨC NÀO?HÃY ViẾT BiỂU THỨC TÍNH ĐỘNG NĂNG VÀ THẾ NĂNG CỦA CON LẮC ĐƠN Ở LI ĐỘ GÓC BẤT KÌ?
III/Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng
?
?
?
?
?
?
1. Động năng của con lắc đơn:


?
?
?
?
?
2.Thế năng của con lắc đơn
Chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng
?
?
?
?
?
3.Cơ năng của con lắc đơn
Nhận xét:
nếu bỏ qua mọi ma sát thì cơ năng của con lắc(bao gồm động năng và thế năng của vật)được bảo toàn
?
?
?
?
?
?
IV/ỨNG DỤNG: XÁC ĐỊNH GIA TỐC RƠI TỰ DO
TỪ BiỂU THỨC :
Ôn Tập
1. Chọn câu đúng :
a. Dao động của con lắc đơn là một dao động điều hoà .
c. Trong các dao động nhỏ tần số của con lắc đơn tỷ lệ với căn bậc hai của chiều dài của nó.
d. Trong các dao động nhỏ chu kỳ của con lắc đơn tỷ lệ với căn bậc hai của chiều dài của nó.
b. Trong các dao động nhỏ chu kỳ của con lắc đơn tăng theo biên độ của dao động .
Trở về
Ôn Tập
2. Một con lắc đơn dao động điều hoà với phương trình x = 5co s(?t+?/4). Cho g = ?2 m/s2. Chiều dài của con lắc là:
d. 60 cm
b. 80 cm
c. 120 cm
a. 1m
Trở về
3. Một con lắc đơn có chu kỳ dao động là 1,6s. Nếu khối lượng vật nặng tăng 4 lần và biên độ giảm 2 lần thì chu kỳ dao động là :
d. 3,2s
b. 1,2s
a. 0,4s
c. 1,6s