Một con lắc đơn có dây treo dài l = 0,4m, m = 200g, lấy g = 10m/s2. Bỏ qua ma sát, kéo dây treo để con lắc lệch góc a = 60° so với phương thẳng đứng rồi buông nhẹ. Lúc lực căng dây là 4 N thì vận tốc của vật có độ lớn là. (giải thích chi tiết về công thức giúp mình nha)
Đáp án:
$2 m/s$
Giải thích các bước giải:
`l = 0,4 (m)`
`m = 200 (g) = 0,2 (kg)`
$g = 10 (m/s^2)$
`alpha = 60 ^o`
`T = 4 (N)`
Chọn gốc thế năng tại VTCB.
Bảo toàn cơ năng cho vật ở vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc `alpha'`
`W = 1/2 mv^2 + mgl(1 - cosalpha') = mgl(1 - cos alpha)`
`<=> v^2 = 2gl (cosalpha' - cosalpha)`
`<=> v = \sqrt[2gl (cosalpha' - cosalpha)]`
Áp dụng định luật II Newton cho vật:
`vecP + vecT = mveca`
Theo phương song song với sợi dây:
`T - P cos alpha' = m a_[ht] = [mv^2]/l`
`<=> T - mg cos alpha' = [m. 2gl(cosalpha' - cosalpha)]/l`
`<=> T = 3mg cos alpha' - 2 mg cosalpha`
`<=> cos alpha' = [T + 2mg cosalpha]/[3mg] `
`=> v = \sqrt[2gl([T + 2mg cosalpha]/[3mg] - cos alpha)]`
`= \sqrt[[2gl(T - mg cosalpha)]/[3mg]]`
`= \sqrt[[2.10.0,4.(4 - 0,2.10.cos 60^o)]/[3.0,2.10]] = 2` $(m/s)$
Vật lý học là môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực. Vật lý học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ. Hãy khám phá và hiểu rõ những quy luật tự nhiên xung quanh chúng ta!
Lớp 10 - Năm đầu tiên ở cấp trung học phổ thông, chúng ta sẽ có nhiều bạn bè mới đến từ những nơi khác nhau. Ngôi trường mới, xa nhà hơn, mở ra một thế giới mới với nhiều điều thú vị. Hãy mở lòng đón nhận và tận hưởng những trải nghiệm mới!
Copyright © 2021 HOCTAPSGK