Một con lắc đơn có chiều dài \(0,8m\). Kéo lệch dây treo con lắc hợp với phương thẳng đứng

Câu hỏi số 388565:

Vận dụng

Một con lắc đơn có chiều dài \(0,8m\). Kéo lệch dây treo con lắc hợp với phương thẳng đứng góc \({60^0}\) rồi thả nhẹ. Bỏ qua lực cản không khí. Lấy \(g = 10{\rm{ }}m/{s^2}\). Chọn gốc thế năng tại vị trí thấp nhất của vật. Tính tốc độ cực đại của con lắc đạt được trong quá trình dao động.

A. \(2\sqrt 2 m/s\)

B. \(2m/s\)

C. \(\sqrt 2 m/s\)

D. \(4m/s\)

Đáp án đúng là: A

Xem lời giải

Câu hỏi:388565

Phương pháp giải

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng.

Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:\({\rm{W}} = {{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t}\)

Giải chi tiết

Chọn gốc thế năng tại O.

+ Cơ năng của vật tại O:

\({{\rm{W}}_O} = {{\rm{W}}_{tO}} + {{\rm{W}}_{dO}} = \dfrac{1}{2}mv_{\max }^2\)

+ Cơ năng của vật tại B:

\({{\rm{W}}_B} = {{\rm{W}}_{tB}} + {{\rm{W}}_{dB}} = mg.{z_B} = mg.l.\left( {1 - \cos {\alpha _0}} \right)\)

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng tại O và B ta có:

\(\begin{array}{*{20}{l}}
{{{\rm{W}}_O} = {{\rm{W}}_B} \Leftrightarrow \frac{1}{2}m{v_{{{\max }^2}}} = mgl.\left( {1 - \cos {\alpha _0}} \right)}\\
\begin{array}{l}
\Rightarrow {v_{\max }} = \sqrt {2gl.\left( {1 - \cos {\alpha _0}} \right)} \\
\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \sqrt {2.10.0,8.\left( {1 - \cos 60} \right)} = 2\sqrt 2 m/s
\end{array}
\end{array}\)

Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến Lớp 10 cùng thầy cô giáo giỏi tại Tuyensinh247.com, Cam kết giúp học sinh học tốt, bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.