Một con lắc đơn có chiều dài 40cm, dao động điều hòa tại nơi có \(g = 10\,\,m/{s^2}\) với biên

Câu hỏi số 621124:

Vận dụng

Một con lắc đơn có chiều dài 40cm, dao động điều hòa tại nơi có \(g = 10\,\,m/{s^2}\) với biên độ góc là 0,15 rad. Tại vị trí mà độ lớn lực căng dây bằng trọng lượng của quả cầu thì tốc độ của quả cầu gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 18 cm/s.

B. 32 cm/s.

C. 12 cm/s.

D. 24 cm/s.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:621124

Phương pháp giải

Trọng lượng và lực căng dây của quả cầu: \(\left\{ \begin{array}{l}P = mg\\T = mg\left( {3\cos \alpha - 2\cos {\alpha _0}} \right)\end{array} \right.\)

Áp dụng phương trình độc lập thời gian:

Giải chi tiết

Khi P = T thì:

\(\begin{array}{l}mg = mg\left( {3\cos \alpha - 2\cos {\alpha _0}} \right)\\ \Rightarrow 3\cos \alpha - 2\cos {\alpha _0} = 1\\ \Rightarrow \cos \alpha = \dfrac{{1 + 2\cos {\alpha _0}}}{3}\end{array}\)

Tốc độ của quả cầu là:

\(\begin{array}{l}v = \sqrt {2gl\left( {\cos \alpha - \cos {\alpha _0}} \right)} \\ \Rightarrow v = \sqrt {2.10.0,4\left( {\dfrac{{1 + 2\cos {\alpha _0}}}{3} - \cos {\alpha _0}} \right)} \end{array}\)

Thay \({\alpha _0} = 0,15\left( {rad} \right)\) được:

\(v \approx 0,173\left( {m/s} \right) = 17,3\left( {m/s} \right)\)

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.