Một con lắc đơn có chiều dài l = 1 (m), vật nặng có khối lượng 200 g. Kéo con lắc khỏi vị trí cân bằng thẳng đứng để dây lệch góc 600 rồi thả nhẹ, bỏ qua mọi ma sát. Lấy g = 10 (m/s2).
a) Tính vận tốc của vật nặng khi nó đi qua vị trí cân bằng và cơ năng của vật tại vị trí cân bằng
b) Tìm độ lớn lực căng dây ở vị trí cân bang
c) Khi vật chuyển động đến vị trí cân bằng, dây đứt. Vật rơi được bao xa theo phương ngang? Biết điểm treo dây cách mặt đất 2,5 m.
Một con lắc đơn có chiều dài l = 1 (m), vật nặng có khối lượng 200 g. Kéo con lắc khỏi vị trí cân bằng thẳng đứng để dây lệch góc 600 rồi thả nhẹ, bỏ
By Everleigh
Đáp án:
a) 1J và \(\sqrt {10} m/s\)
b) 4N
c) \(\sqrt 5 m\)
Giải thích các bước giải:
a) Cơ năng là:
\({\rm{W}} = mgl\left( {1 – \cos 60} \right) = 2.0,5 = 1J\)
Vận tốc tại VTCB là:
\(v = \sqrt {\dfrac{{2W}}{m}} = \sqrt {\dfrac{2}{{0,2}}} = \sqrt {10} m/s\)
b) Độ lớn lực căng dây ở VTCB là:
\(T = mg\left( {3 – 2\cos 60} \right) = 2.2 = 4N\)
c) Thời gian rơi là:
\(t = \sqrt {\dfrac{{2h}}{g}} = \sqrt {\dfrac{5}{{10}}} = \dfrac{{\sqrt 2 }}{2}s\)
Tầm xa vật rơi là:
\(L = vt = \sqrt {10} .\dfrac{{\sqrt 2 }}{2} = \sqrt 5 m\)