Cho một con lắc đơn gồm có sợi dây dài 320 cm đầu trên cố định đâu dưới treo một vật
nặng có khối lượng 1000g. Khi vật đang ở vị trí cân bằng thì truyền cho vật một vận tốc là 42
(m/s). Lấy g = 10m/s 2 .
Xác định vị trí cực đại mà vật có thể lên tới?
Đáp án:
hmax = 6,4m
Giải thích các bước giải:
Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng
Động năng cực đại ban đầu là:
\[{{\rm{W}}_{{d_o}}} = \frac{1}{2}m{v^2} = \frac{1}{2}{.1.42^2} = 882J\]
Vì vật được nối với dây nên độ cao cực đại vật đạt được so với gốc thế năng là:
\[{h_{\max }} = 2l\]
Thế năng tại đó là:
\[{{\rm{W}}_{t\max }} = mg2l = 1.10.2.3,2 = 64J\]
Vì \({{\rm{W}}_{t\max }} < {{\rm{W}}_{{d_o}}}\)
Nên độ cao cực đại vật đạt được là:
\[{h_{\max }} = 2l = 2.3,2 = 6,4m\]