Bộ tài liệu phương pháp, bài tập vật lý THPTQG theo 4 cấp độ khó tăng dần 2019 gồm 5 chuyên đề có lời giải chi tiết

CHỦ ĐỀ 5. CON LẮC ĐƠN
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
DẠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ CON LẮC ĐƠN
1. Chu kì, tần số và tần số góc:
T
2
l
g
; g ;
l
f
1
2
g
l
Nhận xét: Chu kì của con lắc đơn
+ tỉ lệ thuận với căn bậc 2 của l ; tỉ lệ nghịch với căn bậc 2 của g.
+ chỉ phụ thuộc vào l và g; không phụ thuộc biên độ A và m.
2. Phương trình dao động:
s S cost
0
hoặc
cos t
0
Với s l , S0 0.
l
cos
v s
S sin t l sin t ; v . s . l
; v 0
0 0 max 0 0 min
a v
S cos t l t s l g
t
2 2 2 2
0 0
Gia tốc gồm 2 thành phần: gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến (gia tốc hướng tâm)
2
at
s g
:
2 2
VTCB a a
2
v
a a
2 2
t
an
a 0
VTB : a a
n
g a a
t
l
Lưu ý:
+ Điều kiện dao động điều hòa: Bỏ qua ma sát, lực cản và a rad hay
+ S 0
đóng vai trò như A, còn s đóng vai trò như x
3. Hệ thức độc lập:
n
0
1
0
a0 10
2 2
a
. s . .
l
2 2 v
; S0
s
;
2
2
2 2 v
0
gl
4.Lực hồi phục:
+ Với con lắc đơn lực hồi phục tỉ lệ thuận với khối lượng.
+ Với con lắc lò xo lực hồi phục không phụ thuộc vào khối lượng.
5. Chu kì và sự thay đổi chiều dài:
Tại cùng một nơi, con lắc đơn chiều dài có chu kỳ , con lắc đơn chiều dài có chu kỳ T , con lắc
l1
T l 1
2
2
đơn chiều dài l3 l1 l2
có chu kỳ
3
, con lắc đơn chiều dài l4 l1 l2 l1 l2
có chu kỳ T4
. Ta có:
T T T
2 2 2
3 1 2
T
2 2 2
và T T T
(chỉ cần nhớ l tỉ lệ với bình phương của T là ta có ngay công thức này)
4 1 2
6. Trong cùng khoảng thời gian, hai con lắc thực hiện N 1 và N 2 dao động:
Trang 1