Hỏi đồng hồ chạy thời gian là bao nhiêu thì thay pin

  • Thread starter Thread starter adamdj
  • Ngày gửi Ngày gửi

adamdj

Active Member
Bài toán
Một con lắc đồng hồ, chu kì $2s$, khối lượng quả lắc là $1 kg$ . Lấy $g = 10(m/s^2)$; $π^2 ≈ 10$. Góc lệch lớn nhất là $5^o$, lực cản không khí là $0,02 N$ nên dao động quả lắc tắt dần. Người ta lắp pin có $E = 3V$, không có điện trở trong để bổ sung năng lượng cho con lắc với hiệu suất quá trình bổ sung là $30 %$, pin dự trữ một điện lượng $Q = 10^4C$. Hỏi đồng hồ chạy thời gian là bao nhiêu thì thay pin:
A. 46 ngày
B. 59 ngày
C. 30 ngày
D. 92 ngày
 
Bài toán
Một con lắc đồng hồ, chu kì $2s$, khối lượng quả lắc là $1 kg$ . Lấy $g = 10(m/s^2)$; $π^2 ≈ 10$. Góc lệch lớn nhất là $5^o$, lực cản không khí là $0,02 N$ nên dao động quả lắc tắt dần. Người ta lắp pin có $E = 3V$, không có điện trở trong để bổ sung năng lượng cho con lắc với hiệu suất quá trình bổ sung là $30 %$, pin dự trữ một điện lượng $Q = 10^4C$. Hỏi đồng hồ chạy thời gian là bao nhiêu thì thay pin:
A. 46 ngày
B. 59 ngày
C. 30 ngày
D. 92 ngày

Sau mỗi chu kì biên độ giảm:
$\Delta \alpha =\dfrac{4F}{mg}$
Số chu kì thực hiện được:
$N=\dfrac{\alpha _0}{\Delta \alpha }=\dfrac{mg\alpha _0}{4F}$
Trung bình sau mỗi chu kì năng lượng giảm đi :
$\Delta W=\dfrac{mgl\alpha _0^2}{2N}=2Fl\alpha _0$
Suy ra mỗi chu kì pin phải cung cấp 1 năng lượng bằng $\Delta W$ nên thời gian phải thay pin là:
$t=\dfrac{QE}{2\Delta W }.T.H=\dfrac{QE}{2.2Fl\alpha _o}.T.H=\dfrac{10^4.3}{4.0,02.1.\dfrac{5}{180}\pi}.2.0,3= 2578310,078 (s) \approx 30$ ngày
$\Rightarrow \boxed C$
 

Quảng cáo

Back
Top