Một con lắc đơn có chiều dài l=60cm vật nặng 100g điểm treo tại O, trên đường thẳng đứng qua O cách O 1 đoạn OA=30cm có 1 cái đinh. Người ta kéo cho vật đến vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc 45 độ rồi thả nhẹ và chạm giữa dây và đinh là tuyệt đối đàn hồi. Lấy g=10m/s bình phương. Hỏi:
a, Tính vận tốc của vật khi qua vị trí cân bằng
b, Tính góc lệch lớn nhất của dây sau khi chạm đinh
c, Tính lực căng dây ngay trước và sau khi chạm đinh
Đáp án:
a) \(1,87\left( {m/s} \right)\)
b) \(65,{5^o}\)
c) \(2,17N\)
Giải thích các bước giải:
a) Bảo toàn cơ năng, ta có:
\(\begin{array}{l}
mgl\left( {1 - \cos {\alpha _0}} \right) = \dfrac{1}{2}m{v^2}\\
\Rightarrow v = \sqrt {2gl\left( {1 - \cos {\alpha _0}} \right)} \\
\Rightarrow v = \sqrt {2.10.0,6\left( {1 - \cos 45} \right)} \\
\Rightarrow v = 1,87\left( {m/s} \right)
\end{array}\)
b) Bảo toàn cơ năng, ta có:
\(\begin{array}{l}
\dfrac{1}{2}m{v^2} = mg\left( {l - OA} \right)\left( {1 - \cos {\alpha _1}} \right)\\
\Rightarrow \dfrac{1}{2}.1,{87^2} = 10.\left( {0,6 - 0,3} \right).\left( {1 - \cos {\alpha _1}} \right)\\
\Rightarrow {\alpha _1} = 65,{5^o}
\end{array}\)
c) Trước khi chạm đinh:
\(\begin{array}{l}
{T_1} - P = m{a_{h{t_1}}}\\
\Rightarrow {T_1} - 0,1.10 = 0,1.\dfrac{{{v^2}}}{l}\\
\Rightarrow {T_1} - 1 = 0,1.\dfrac{{1,{{87}^2}}}{{0,6}}\\
\Rightarrow {T_1} = 1,58N
\end{array}\)
Sau khi chạm đinh:
\(\begin{array}{l}
{T_2} - P = m{a_{h{t_2}}}\\
\Rightarrow {T_2} - 0,1.10 = 0,1.\dfrac{{{v^2}}}{{l - OA}}\\
\Rightarrow {T_2} - 1 = 0,1.\dfrac{{1,{{87}^2}}}{{0,6 - 0,3}}\\
\Rightarrow {T_2} = 2,17N
\end{array}\)
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