Độ lớn gia tốc của vật khi nó đi qua vị trí có li độ $8cm$ là

hokiuthui200

Active Member
Bài toán
Một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc ${\alpha }_{o}=0,1rad$ tại nơi có $g=10m/{s}^{2}$. Tại thời điểm ban đầu vật đi qua vị trí có li độ dài$s=8\sqrt{3}cm$ với vận tốc $v=20cm/s$. Độ lớn gia tốc của vật khi nó đi qua vị trí có li độ $8cm$ là:
A. $0,075m/{s}^{2}$
B. $0,506m/{s}^{2}$
C. $0,5m/{s}^{2}$
D. $0,07m/{s}^{2}$
 
Với ${\alpha _0} = 0,1$ rad là góc nhỏ nên con lắc dao động điều hòa.
Ta có: ${S_0} = l{\alpha _0} {\text{và }} {\omega ^2} = \dfrac{g}{l} {\text{suy ra:}} {S_0} = \dfrac{{g{\alpha _0}}}{{{\omega ^2}}}.$
Áp dụng phương trình độc lập với thời gian ta có :$$S_0^2 = {S^2} + {\left(\dfrac{v}{\omega }\right)^2} \Leftrightarrow {\left(\dfrac{{g{\alpha _0}}}{{{\omega ^2}}}\right)^2} = {S^2} + {\left(\dfrac{v}{\omega }\right)^2}.$$
Thay số ta được phương trình với ẩn là ω : $\dfrac{1}{{{\omega ^4}}} = {\left(0,08\sqrt 3 \right)^2} + \dfrac{{0,04}}{{{\omega ^2}}}$. Giải ra ta được $\omega =2,5 \ \left(\text{rad}/\text{s}\right).$
Mà : $a = {\omega ^2}. S = {2,5^2}. 0,08 = 0,5 \left(\ \left(\text{m}/\text{}\right){s^2}\right)$.
Chọn đáp án C.
 
Bạn tính như thế là thiếu rồi!
Gia tốc của vật trong con lắc đơn khác với trong con lắc xo là nó thêm thành phần gia tốc pháp tuyến nữa (chính là gia tốc hướng tâm). Gia tốc mà bạn tính chỉ là thành phần gia tốc tiếp tuyến của vật thôi. Nên mình xin phép được tính nốt phần bạn còn thiếu!
$\omega =2,5\Rightarrow l=160cm$
$S=8cm\Rightarrow \alpha =0,05Rad$
$a_{HT}=\dfrac{v^{2}}{l}=2g.\left(\cos \alpha -\cos \alpha _{o}\right)=0,075 \ \left(\text{m}/\text{s}^2\right)$
$a=\sqrt{a_{TT}^{2}+a_{HT}^{2}}=\sqrt{0,5^{2}+0,075^{2}}=0,506 \ \left(\text{m}/\text{s}^{2}\right)$
Đáp án B
 

Quảng cáo

Back
Top