Vận tốc cực đại mà con lắc có thể đạt được là

zkdcxoan

Well-Known Member
Bài toán
Một con lắc đơn có chiều dài dây treo $l=1m$, vật nặng của con lắc có khối lượng $m=0,1kg$, được tích điện $q=2,5.10^{-4}C$. Con lắc đang đứng yên, đột ngột tác dụng một điện trường đều có độ lớn $E=4000\dfrac{V}{m}$ làm con lắc dao động. Hỏi vận tốc cực đại mà con lắc có thể đạt được là:
A. 2,15 m/s
B. 3,13 m/s
C. 2,68 m/s
D. 3,88 m/s
 
Một con lắc đơn có chiều dài dây treo $l=1m$, vật nặng của con lắc có khối lượng $m=0,1kg$, được tích điện $q=2,5.10^{-4}C$. Con lắc đang đứng yên, đột ngột tác dụng một điện trường đều có độ lớn $E=4000\dfrac{V}{m}$ làm con lắc dao động. Hỏi vận tốc cực đại mà con lắc có thể đạt được là:
A. 2,15 m/s
B. 3,13 m/s
C. 2,68 m/s
D. 3,88 m/s
Tại vị trí cân bằng, con lắc lệch góc alpha so với phương thẳng đứng với
$\tan \left(\alpha\right)=\dfrac{F_{d}}{P}=\dfrac{qE}{mp}=1\Rightarrow \alpha =\dfrac{\pi }{4}$;
$g^{'}=\sqrt{g^{2}+\left(\dfrac{qE}{m}\right)^{2}}= 10\sqrt{2}\Rightarrow \omega =\sqrt{\dfrac{g^{'}}{l}}$;
$v_{max}=\omega \alpha _{0}l$
Lắp hết công thức vào được $v_{max}=2,95 \ \left(\text{m}/\text{s}\right)$
Chả có đáp án nào cả???????
Chắc mình sai đâu rồi. Haizzzzzzzz:-?
 
Tại vị trí cân bằng, con lắc lệch góc alpha so với phương thẳng đứng với
$\tan \left(\alpha\right)=\dfrac{F_{d}}{P}=\dfrac{qE}{mp}=1\Rightarrow \alpha =\dfrac{\pi }{4}$;
$g^{'}=\sqrt{g^{2}+\left(\dfrac{qE}{m}\right)^{2}}= 10\sqrt{2}\Rightarrow \omega =\sqrt{\dfrac{g^{'}}{l}}$;
$v_{max}=\omega \alpha _{0}l$
Lắp hết công thức vào được $v_{max}=2,95 \ \left(\text{m}/\text{s}\right)$
Chả có đáp án nào cả???????
Chắc mình sai đâu rồi. Haizzzzzzzz:-?
Điện trường đâu có nằm ngang, mà đây cũng đâu phải dao động điều hòa em :D Mà nhìn em quen quen :-?
 
Last edited:
Cơ mà tác dụng điện trường chỉ để kích thích dao động. Lực điện trường lại không rõ dọc ngang, lệch lra làm sao. Đúng là bị kích thích rồi =))=))=))=))
 
Last edited:
Cơ mà tác dụng điện trường chỉ để kích thích dao động. Lực điện trường lại không rõ dọc ngang, lệch lra làm sao. Đúng là bị kích thích rồi =))=))=))=))
Em cứ giả sử lệch với phương thẳng đứng một góc $\alpha$, cái góc $\alpha$ đó để biện luận giá trị max đấy :)
 
Điện trường đâu có nằm ngang, mà đây cũng đâu phải dao động điều hòa em :D Mà nhìn em quen quen :-?
Em xem tường của anh thấy chả quen tí nào.:). Chắc tại e nổi tiếng quá nên nhìn mặt quen.:)):)):)). Hihi. E đùa tí thôi ạ. Bây giờ làm quen cũng được.:-h
 
Untitled.png
Giả sử tác dụng vào con lắc một điện trường như hình vẽ, ở VTCB con lắc lệch một góc $\alpha$ so với phương thẳng đứng.
Do $mg=qE$ nên gia tốc tổng hợp $g'=2g\cos \alpha$
Ban đầu vật ở biên A nên đang có thế năng cực đại $\varepsilon=mg'h=2mgl\cos \alpha\left(1-\cos \alpha\right)\leq 2mgl\dfrac{\left(\cos \alpha+1-\cos \alpha\right)^2}{4}=\dfrac{mgl}{2}$
Vậy năng lượng con lắc lớn nhất khi $\cos \alpha=\dfrac{1}{2}\Leftrightarrow \alpha=60^o$, tức là khi điện trường $\overrightarrow{E}$ chiếu vào lệch góc $120^o$ so với $\overrightarrow{g}$
Khi về VTCB $O$ thì vận tốc đạt cực đại: $\dfrac{mv^2}{2}=\varepsilon=\dfrac{mgl}{2}$
$\Rightarrow v_{max}=\sqrt{gl}=3,13 \ \left(\text{m}/\text{s}\right)$
Chọn C.
 
Last edited:

Quảng cáo

Back
Top