Bài 6. Thực hành: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn

KHẢO SÁT DĐĐH-CON LẮC ĐƠN
I.CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU VÀ DĐĐH
Xét một chất điểm M chuyển động đều trên một đường tròn tâm O, bán kính A, vận tốc góc ?.
Chọn C làm điểm gốc trên đường tròn, hệ trục (?, Ox) như hình.
Ban đầu vật ở vị trí Mo , xác định bởi góc ?.
Ở thời điểm t, vật ở vị trí Mt , xác định bởi góc (?t +? ).
Hình chiếu của Mt xuống một trục Ox là P có toạ độ x:
? x= ASin (?t+? ).
?t+?
I.CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU VÀ DĐĐH
Kết luận:
Một dđđh có thể coi như hình chiếu của một chuyển động tròn đều xuống một trục nằm trong mặt phẳng quỹ đạo
II. PHA VÀ TẦN SỐ GÓC DĐĐH.
Góc (?t+? ) là đại lượng cho phép xác định vị trí của vật ở thời điểm t được gọi là pha của dao động ở thời điểm t.
Góc ? để xác định vị trí của vật ở thời điểm t0 được gọi là pha ban đầu của dao động.
Tần số góc ? là đại lượng trung gian để xác định tần số f và chu kì T:
II. DAO ĐỘNG TỰ DO.
Dao động tự do là dao động có chu kì chỉ phụ thuộc vào các đặc trưng của hệ, mà không phụ thuộc các yếu tố bên ngoài.
TD: Dao động của con lắc lò xo là dao động tự do, vì chu kì dao động của nó chỉ phụ thuộc vào 2 đặc trưng của hệ là m và K
Kéo hòn bi ra khỏi vị trí cân bằng 0 một góc ?o rất nhỏ (?0<10o) rồi thả nhe cho vật dao động.
II. CON LẮC ĐƠN.
Cấu tạo gồm:
+ một hòn bi khối lượng m;
+ một sợi dây:
Nhe,�
không giãn,
chiều dài l
một đầu cố định , đầu kia treo hòn bi m
Hoạt động:
Phân tích lực:
II. CON LẮC ĐƠN.
F = P.Sin ? ?
vì ? rất bé nên sin ? ? ? ? s/l.
với chu kì riêng T:
con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ là dđđh,
Lập phương trình dao động:
+Áp dụng định luật II Niutơn:
Đặt:
và thay a = s`` ta được:
s`` = - ?2.s
+Phương trình vi phân cấp 2 này nghiệm có dạng :
s = So.sin( ?t+? )
trong đó So, ? , ? là các hằng số.
II. CON LẮC ĐƠN.
Vây:
Khi bỏ qua ma sát,