Một con lắc đơn dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10m/s 2. Vật nặng có khối lượng 120g. Tỉ số giữa độ lớn gia tốc của vật tại vị trí cân bằng và tại vị trí biên là 0,08. Độ lớn lực căng dây tại vị trí cân bằng có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây
A. 1,20N.
B. 0,94N.
C. 0,81N.
D. 1,34N.
Ah, tôi đang bí cách làm quá, có ai đó giúp tôi làm bài này được không? ?"
Các câu trả lời
Câu hỏi Vật lý Lớp 12
Câu hỏi Lớp 12
Bạn muốn hỏi điều gì?
Để giải bài toán này, ta sử dụng công thức tính lực căng dây trong lúc dao động của con lắc dao:\[ T = mg + m\omega^2l \]Trong đó:- T là lực căng dây.- m là khối lượng của vật.- g là gia tốc trọng trường.- \(\omega\) là độ lớn của gia tốc góc tại vị trí xét.- l là khoảng cách từ vị trí cân bằng đến vị trí mà vật đang xét.Ta có:\[ \dfrac{a_{\text{vang, biên}}}{a_{\text{vang, cân bằng}}} = 0.08 \]\[ \dfrac{gL}{\omega^2l} = 0.08 \]\[ \omega = \sqrt{12.5g} \]Và:\[ T = mg + m\omega^2l \]\[ T = 0.12 \times 10 + 0.12 \times 12.5 \times l \]Để tìm độ lớn lực căng dây tại vị trí cân bằng, ta cần biết giá trị của \(l\). Từ đó có thể tính toán được giá trị cụ thể của lực căng dây.Với giá trị lực căng dây đã được tính, so sánh với các giá trị lực trong các đáp án để chọn ra đáp án đúng.
Để tính lực căng dây tại vị trí cân bằng, ta có thể áp dụng định luật Newton thứ hai: F = m * a, trong đó F là lực căng dây, m là khối lượng của vật và a là gia tốc tại vị trí cân bằng. Với tỉ số giữa độ lớn gia tốc tại vị trí cân bằng và vị trí biên là 0,08, ta tính được gia tốc tại vị trí cân bằng: a = 0,08 * 10 = 0,8 m/s^2. Thay vào công thức ta có: F = 0,12kg * 0,8m/s^2 = 0,096N.
Gia tốc tại vị trí biên có thể tính được bằng căn bậc hai tỉ số giữa độ lớn gia tốc tại vị trí cân bằng và vị trí biên như sau: a_bien = sqrt(0,08 * 10 * 10) = sqrt(8) = 2,83 m/s^2. Để tính lực căng dây tại vị trí cân bằng, ta sử dụng công thức F = m * a, với a là gia tốc tại vị trí cân bằng. Kết quả được là: F = 0,12kg * 0,8m/s^2 = 0,096N.
Để tính độ lớn lực căng dây tại vị trí cân bằng, ta áp dụng công thức F = m * a, trong đó F là lực căng dây, m là khối lượng của vật, a là gia tốc tại vị trí cân bằng. Với tỉ số giữa độ lớn gia tốc tại vị trí cân bằng và vị trí biên là 0,08, ta có thể tính được gia tốc tại vị trí cân bằng: a = 0,08 * 10 = 0,8 m/s^2. Thay vào công thức ta có: F = 0,12kg * 0,8m/s^2 = 0,096N.