Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Tính vận tốc và lực căng của dây ở vị trí có góc lệch α=30°

Một con lắc đơn có chiều dài 2m, m=100g. Kéo cho dây treo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng góc α=60° rồi buông nhẹ tay.
a. Tính vận tốc và lực căng của dây ở vị trí có góc lệch α=30°.
1 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
46
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để tính vận tốc và lực căng của dây ở vị trí có góc lệch α=30°, ta sử dụng nguyên lý bảo toàn năng lượng cơ học.

Đầu tiên, ta tính năng lượng cơ học ban đầu:
- Năng lượng định lượng: E = mgh = 0 (vì lúc ban đầu con lắc ở vị trí yên tĩnh)
- Năng lượng động: E = 0.5mv^2

Sau khi buông tay, con lắc sẽ chuyển động theo quỹ đạo cung và ở vị trí có góc lệch α=30°, ta có:
- Năng lượng định lượng: E = mgh = mgl(1-cos(30°))
- Năng lượng động: E = 0.5mv^2

Do năng lượng cơ học được bảo toàn, ta có:
mgl(1-cos(30°)) + 0.5mv^2 = 0.5mv0^2

Từ đó, ta tính được vận tốc v tại vị trí có góc lệch α=30°:
mgl(1-cos(30°)) + 0.5mv^2 = 0.5mv0^2
=> 9.8*2*(1-0.866) + 0.5*0.1*v^2 = 0.5*0.1*0^2
=> 3.92 + 0.05v^2 = 0
=> v = sqrt(3.92/0.05) = 8 m/s

Tiếp theo, ta tính lực căng của dây ở vị trí có góc lệch α=30°:
Lực căng của dây chính là tổng của lực nặng và lực ly tâm:
F_căng = m*g*cos(30°) + m*v^2/l
=> F_căng = 0.1*9.8*0.866 + 0.1*8^2/2
=> F_căng = 0.85 N

Vậy, vận tốc của con lắc tại vị trí có góc lệch α=30° là 8 m/s và lực căng của dây là 0.85 N.
2
0
+5đ tặng

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Câu hỏi mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k
Gửi câu hỏi
×