Một con lắc đơn có khối lượng m = 10 kg và độ dài dây treo l =2 m. Góc lệch cực đại của dây so với đường thẳng đứng là rad. Tính cơ năng của con lắc và tốc độ của vật nặng khi nóp ở vị trí thấp.. Câu 2.49 trang 20 sách bài tập Vật lí 12 Nâng cao – CHƯƠNG II: DAO ĐỘNG CƠ
Một con lắc đơn có khối lượng m = 10 kg và độ dài dây treo l =2 m. Góc lệch cực đại của dây so với đường thẳng đứng là \(\alpha = {10^0} = 0,175\) rad. Tính cơ năng của con lắc và tốc độ của vật nặng khi nó ở vị trí thấp nhất.
Giải
Ở vị trí mà góc lệch cực đại thì động năng của con lắc bằng 0 và cơ năng W bằng thế năng :
\({\rm{W}} = mgl(1 – \cos \alpha ) = 10.9,81.2(1 – 0,9848) \)
\(= 2,98J\)
Khi con lắc ở vị trí thất nhất thì động năng bằng cơ năng, và vận tốc có độ lớn cực đại:
\({1 \over 2}mv_{\max }^2 = W \Rightarrow {v_{\max }} = \sqrt {{{2W} \over m}} = 0,77\,\,m/s\)