Tài nguyên dạy học

Đồng hồ, ngày tháng

ĐỌC BÁO ONLINE

BXH Bóng đá

Danh ngôn tình yêu


Xem thư của bạn

Điều tra ý kiến

Bạn thấy trang này như thế nào?
Đẹp
Đơn điệu
Bình thường
Ý kiến khác

Thống kê

  • truy cập   (chi tiết)
    trong hôm nay
  • lượt xem
    trong hôm nay
  • thành viên
  • Ảnh ngẫu nhiên

    New_Picture_28.gif New_Picture_141.bmp New_Picture_131.bmp New_Picture_121.bmp Qua_tang_cuoc_song__Ong_Vua_Lun__14_09_2011__VTV3__YouTube.flv Suc_Manh_Cua_Loi_Noi__Qua_Tang_Cuoc_Song__YouTube.flv Qua_Tang_Cuoc_Song__Lon_Gay_Lon_Beo__YouTube.flv Soi_va_Co_Trang___Khoanh_khac_ky_dieu__YouTube.flv QUA_TANG_CUOC_SONG__Gia_dinh_chim_cut__YouTube1.flv Qua_tang_cuoc_song__Cau_be_thong_minh__YouTube.flv Qua_tang_cuoc_song_Me_lanh_lam_phai_khong__YouTube.flv Phim_Hoat_Hinh__chuyen_di_cua_tac_ke_1__YouTube.flv Qua_tang_cuoc_song__Cho_va_nhan__YouTube.flv Qua_tang_cuoc_song_Dem_cuoi_cung__YouTube.flv Qua_Tang_Cuoc_Song__Tu_Nguoi_Lam_Thue_Tro_Thanh_Ong_Chu__YouTube.flv Su_tich_qua_dua_hau1.flv Noi_khong_co_viec_lam.flv Vet_cham_tren_khuon_mat.flv Kho_khan_thu_thach_de_lai_gi.flv Ngoi_nha_guong.flv

    Thành viên trực tuyến

    13 khách và 0 thành viên

    Từ điển


    Tra theo từ điển:



    Sắp xếp dữ liệu

    Ai đã ghé qua

    BQT Website cunghocvatly.violet.vn

    Cám ơn quý vị và các bạn đã ghé thăm trang web, Mong được góp ý để trang web hoàn thiện hơn
    Bây giờ là:

    Chào mừng quý vị đến với website cùng học vật lý

    Quý vị chưa đăng nhập hoặc chưa đăng ký làm thành viên, vì vậy chưa thể tải được các tài liệu của Thư viện về máy tính của mình.
    Nếu chưa đăng ký, hãy nhấn vào chữ ĐK thành viên ở phía bên trái, hoặc xem phim hướng dẫn tại đây
    Nếu đã đăng ký rồi, quý vị có thể đăng nhập ở ngay phía bên trái.
    Gốc > Dành cho lóp 12 > Bài tập luyện tập > Chương II >

    Phương pháp giải bài tập về chu kỳ dao động của con lắc đơn chịu ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài

    Đặng Quang Huy -  CTV Thư Viện Vật Lý

    PHẦN I. MỞ ĐẦU

    1. Lý do chọn đề tài

    - Vật lý là một môn học khó và trừu tượng, cơ sở của nó là toán học. Bài tập vật lý rất đa dạng và phong phú. Trong phân phối chương trình số tiết Bài tập lại hơi ít so với nhu cầu cần củng cố và nâng cao kiến thức cho học sinh. Chính vì thế, người giáo viên phải làm thế nào để tìm ra phương pháp tốt nhất nhằm tạo cho học sinh niềm say mê yêu thích môn học này. Giúp học sinh việc phân loại các dạng bài tập và hướng dẫn cách giải là rất cần thiết. Việc làm này rất có lợi cho học sinh trong thời gian ngắn đã nắm được các dạng bài tập, nắm được phương pháp giải và từ đó có thể phát triển hướng tìm tòi lời giải mới cho các dạng bài tương tự.

    - Trong yêu cầu về đổi mới giáo dục về việc đánh giá học sinh bằng phương pháp trắc nghiệm khách quan thì khi nắm được dạng bài và phương pháp giải sẽ giúp cho học sinh nhanh chóng trả được bài .

    - Trong chương trình Vật lý lớp 12, chương “Dao động cơ học”có nhiều dạng bài tập phức tạp và khó. Nhóm các bài toán về chu kỳ của con lắc đơn chịu ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoàinhư: nhiệt độ, độ cao, độ sâu, lực điện trường, lực quán tính ... là một trong những nhóm bài tập phức tạp và khó nhất trong chương, học sinh khá, giỏi thường rất lúng túng trong việc tìm cách giải các dạng toán này. Xuất phát từ thực trạng trên, qua kinh nghiệm giảng dạy, tôi chọn đề tài: “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ CHU KỲ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN CHỊU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ BÊN NGOÀI”.

    2. Mục đích nghiên cứu

    - Đề tài nhằm giúp học sinh khá, giỏi khắc sâu những kiến thức lí thuyết , có một hệ thống bài tập và phương pháp giải chúng, giúp các em có thể nắm được cách giải và từ đó chủ động vận dụng các phương pháp này trong khi làm bài tập có liên quan. Từ đó học sinh có thêm kỹ năng về cách giải các bài tập Vật lí, có thể nhanh chóng giải các bài toán trắc nghiệm về dao động điều hòa của con lắc đơn phong phú và đa dạng.

    - Nhằm xây dựng một chuyên đề sâu, chi tiết có thể làm tài liệu tham khảo cho các đồng nghiệp ôn thi Đại học - Cao đẳng và luyện thi học sinh giỏi cấp tỉnh.

    3. Đối tượng nghiên cứu

    Nhóm các bài tập về chu kỳ dao động của con lắc đơn chịu ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài, trong chương “Dao động cơ học”- Vật lý 12 Nâng cao.

    4. Nhiệm vụ nghiên cứu

    - Nghiên cứu một số vấn đề lý luận về bài tập vật lý.

    Phân loại bài tập và đề ra phương pháp giải cho từng loại.

    - Lựa chọn hệ thống bài tập vận dụng.

    5. Phạm vi nghiên cứu

    Các bài tập về chu kỳ dao động của con lắc đơn chịu ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài trong chương II- vật lý 12 NC và trong các tài liệu tham khảo dành cho học sinh ôn thi đại học, ôn thi học sinh giỏi lớp 12 cấp tỉnh.

    6. Phương pháp nghiên cứu

    Trong đề tài tôi sử dụng các phương pháp chủ yếu là nghiên cứu lý luận về bài tập Vật lý và các tài liệu tham khảo nâng cao khác có liên quan đến đề tài.

     

    PHẦN II. NỘI DUNG

    I- MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÝ LUẬN VỀ BÀI TẬP VẬT LÝ

    1.1. Vai trò của bài tập vật lý trong việc giảng dạy vật lý.

    Việc giảng dạy bài tập vật lý trong nhà trường không chỉ giúp học sinh hiểu được một cách sâu sắc và đầy đủ những kiến thức quy định trong chương trình mà còn giúp các em vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những nhiệm vụ của học tập và những vấn đề mà thực tiễn đã đặt ra.

    Muốn đạt được điều đó, phải thường xuyên rèn luyện cho học sinh những kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức vào cuộc sống hằng ngày.

    Kỹ năng vận dụng kiến thức trong bài tập và trong thực tiễn đời sống chính là thước do mức độ sâu sắc và vững vàng của những kiến thức mà học sinh đã thu nhận được. Bài tập vật lý với chức năng là một phương pháp dạy học có một vị trí đặc biệt trong dạy học vật lý ở trường phổ thông.

    Trước hết, vật lý là một môn khoa học giúp học sinh nắm dược qui luật vận động của thế giới vật chất và bài tập vật lý giúp học sinh hiểu rõ những qui luật ấy, biết phân tích và vận dụng những qui luật ấy vào thực tiễn. Trong nhiều trường hợp mặc dù người giáo viên có trình bày tài liệu một cách mạch lạc, hợp lôgích, phát biểu định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng yêu cầu, qui tắc và có kết quả chính xác thì đó chỉ là điều kiện cần chứ chưa đủ để học sinh hiểu và nắm sâu sắc kiến thức . Chỉ thông qua việc giải các bài tập vật lý dưới hình thức này hay hình thức khác nhằm tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các tình huống cụ thể thì kiến thức đó mới trở nên sâu sắc và hoàn thiện.

    Trong qúa trình giải quyết các tình huống cụ thể do các bài tập vật lý đặt ra, học sinh phải sử dụng các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa , trừu tượng hóa… để giải quyết vấn đề, do đó tư duy của học sinh có điều kiện để phát triển. Vì vậy có thể nói bài tập vật lý là một phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, khả năng độc lập trong suy nghĩ và hành động, tính kiên trì trong việc khắc phục những khó khăn trong cuộc sống của học sinh.

    Bài tập vật lý là cơ hội để giáo viên đề cập đến những kiến thức mà trong giờ học lý thuyết chưa có điều kiện để đề cập qua đó nhằm bổ sung kiến thức cho học sinh.

    Đặc biệt, để giải được các bài tập vật lý dưới hình thức trắc nghiệm khách quan học sinh ngoài việc nhớ lại các kiến thức một cách tổng hợp, chính xác ở nhiều phần, nhiều chương, nhiều cấp học thì học sinh cần phải rèn luyện cho mình tính phản ứng nhanh trong từng tình huống cụ thể, bên cạnh đó học sinh phải giải thật nhiều các dạng bài tập khác nhau để có được kiến thức tổng hợp, chính xác và khoa học .

    1.2. Phân loại bài tập vật lý.

    1.2.1) Bài tập vật lý định tính hay bài tập câu hỏi lý thuyết.

    - Là bài tập mà học sinh không cần phải tính toán (Hay chỉ có các phép toán đơn giản) mà chỉ vận dụng các định luật, định lý, qui luật để giải tích hiện tượng thông qua các lập luận có căn cứ, có lôgich.

    - Nội dung của các câu hỏi khá phong phú, và đòi hỏi phải vận dụng rất nhiều các kiến thức vật lý.

    - Thông thường để giải các bài toán này cần tiến hành theo các bước:

    * Phân tích câu hỏi

    * Phân tích hiện tượng vật lý có đề cập đến trong câu hỏi để từ đó xác định các định luật, khái niệm vật lý hay một qui tắc vật lý nào đó để giải quyết câu hỏi.

    * Tổng hợp các điều kiện đã cho với các kiến thức tương ứng để trả lời câu hỏi.

    1.2.2) Bài tập vật lý định lượng

    Đó là loại bài tập vật lý mà muốn giải quyết nó ta phải thực hiện một loạt các phép tính. Dựa vào mục đích dạy học ta có thể phân loại bài tập dạng này thành 2 loại:

    * Bài tập tập dượt: Là bài tập đơn giản được sử dụng ngay khi nghiên cứu một khái niệm hay một qui tắc vật lý nào dó để học sinh vật dụng kiến thức vừa mới tiếp thu.

    Bài tập tổng hợp: Là những bài tập phức tạp mà muốn giải nó học sinh vận dụng nhiều kiến thức ở nhiều phần, nhiều chương, nhiều cấp học và thuộc nhiều lĩnh vực

    Đặc biệt, khi các câu hỏi loại này được nêu dưới dạng trắc nghiệm khách quan thì yêu cầu học sinh phải nhớ kết quả cuối cùng đã dược chứng minh trước đó để giải nó một cách nhanh chóng. Vì vậy yêu cầu học sinh phải hiểu bài một cách sâu sắc để vận dụng kiến thức ở mức độ cao .

    1.2.3) Bài tập đồ thị

    Đó là bài tập mà dữ kiện đề bài cho dưới dạng đồ thị hay trong quá trình giải nó ta phải sử dụng dồ thị. ta có thể phân loại dạng câu hỏi nay thành các loại:

    Đọc và khai thác đồ thị đã cho: Bài tập loại này có tác dụng rèn luyện cho học sinh kỹ năng đọc đồ thị, biết cách đoán nhận sự thay đổi trạng thái của vật thể, hệ vật lý, của một hiện tượng hay một quá trình vật lý nào đó. Biết cách khai thác từ đồ thị những dữ để giải quyết một vấn đề cụ thể.

    Vẽ đồ thị theo những dữ liệu đã cho: bài tập này rèn luyện cho học sinh kỹ năng vẽ đồ thị, nhất là biết cách chọn hệ tọa độ và tỉ lệ xích thích hợp để vẽ đồ thị chính xác.

    1.2.4) Bài tập thí nghiệm

    Là loại bài tập cần phải tiến hành các thí nghiệm hoặc để kiểm chứng cho lời giải lý thuyết, hoặc để tìm những số liệu, dữ kiện dùng trong việc giải các bài tập.Tác dụng cụ thể của loại bài tập này là Giáo dục, giáo dưỡng và giáo dục kỹ thuật tổng hợp. Đây là loại bài tập thường gây cho học sinh cảm giác lí thú và đặc biệt đòi hỏi học sinh ít nhiều tính sáng tạo.

    II- CÁC CÔNG THỨC ÁP DỤNG TRONG ĐỀ TÀI.

    1. Chu kỳ dao động của con lắc đơn:

    Bai tap con lac don

    Bai tap con lac don : Chiều dài của con lắc (m).

    g: Gia tốc trọng trường (m/s2).

    2. Công thức về sự nở dài:

    Bai tap con lac don

    Bai tap con lac don : Chiều dài dây treo (kim loại) ở 0oC (m)

    Bai tap con lac don : Chiều dài dây treo (kim loại) ở toC (m)

    Bai tap con lac don : Hệ số nở dài của dây treo kim loại (K-1).

    3. Gia tốc trọng trường

    - Gia tốc trọng trường ở mực nước biển: Bai tap con lac don

    G = 6,67.10-11N.m2/kg2: Hằng số hấp dẫn.

    M: Khối lượng của trái đất

    R: Bán kính trái đất

    - Gia tốc trọng trường ở độ cao h so với mực nước biển:

    Bai tap con lac don => Bai tap con lac don

    - Gia tốc trọng trường ở độ sâu d so với mực nước biển:

    Bai tap con lac don => Bai tap con lac don

    4. Lực điện trường:

    Bai tap con lac don

    q: Điện tích trong điện trường (C).

    Bai tap con lac don : Cường độ điện trường (V/m).

    + q > 0 Bai tap con lac don cùng hướng với Bai tap con lac don .

    + q < 0 Bai tap con lac don ngược hướng với Bai tap con lac don .

    + Độ lớn: Bai tap con lac don

    5. Lực quán tính:

    Bai tap con lac don

    m: khối lượng của vật (kg)

    a : Gia tốc của hệ quy chiếu (m/s2)

    Bai tap con lac don luôn ngược hướng với Bai tap con lac don

    + Độ lớn: Fqt = ma

    6. Các công thức gần đúng

    Nếu x, x1, x2 là những số dương rất nhỏ

    Ta có:

    Bai tap con lac don ; Bai tap con lac don ;

    Bai tap con lac don

    III- PHÂN LOẠI BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ CHU KỲ DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN CHỊU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ BÊN NGOÀI.

    Loại 1: Xác định thời gian đồng hồ quả lắc (được xem như con lắc đơn) chạy sai trong một ngày đêm khi thay đổi nhiệt độ, độ cao, độ sâu và vị trí trên trái đất.

    1.1. Định hướng phương pháp chung

    - Gọi T­1 là chu kỳ chạy đúng; T2 là chu kỳ chạy sai

    - Trong thời gian T1 (s) đồng hồ chạy sai│T2 - T1 │(s)

    1(s) đồng hồ chạy sai Bai tap con lac don (s)

    - Vậy trong 1 ngày đêm ∆t = 86400(s) đồng hồ chạy sai:

    θ = ∆t. Bai tap con lac don = Bai tap con lac don (s)

    Các bước giải

    - B1: Từ các công thức có liên quan đến yêu cầu của bài tập, thiết lập tỉ số Bai tap con lac don

    - B2: Biện luận

    + Nếu Bai tap con lac don > 1 => T2 > T1 : chu kỳ tăng => đồng hồ chạy chậm lại.

    + Nếu Bai tap con lac don < 1 => T2 < T1 : chu kỳ giảm => đồng hồ chạy nhanh lên.

    - B3: Xác định thời gian đồng hồ quả lắc chạy nhanh hay chậm trong một ngày đêm bằng công thức:

    θ = ∆t. Bai tap con lac don = Bai tap con lac don (s)

    2.1. Xác định thời gian đồng hồ chạy sai khi thay đổi nhiệt độ (Các yếu tố khác không đổi)

    Ở nhiệt độ t1 đồng hồ chạy đúng, khi nhiệt độ thay đổi đến giá trị t2 thì đồng hồ chạy sai

    - Áp dụng các công thức ở mục II:

    Bai tap con lac don => Bai tap con lac don

    Bai tap con lac don => Bai tap con lac don

    Ta có: Bai tap con lac don

    Vì ( Bai tap con lac don ), ( Bai tap con lac don ) << 1 nên áp dụng các công thức gần đúng ta có: Bai tap con lac don

    - Biện luận:

    + Nếu t2 > t1 => Bai tap con lac don => T2 > T1 : chu kỳ tăng => đồng hồ chạy chậm lại.

    + Nếu t2 < t1 => Bai tap con lac don => T2 < T1 : chu kỳ giảm => đồng hồ chạy nhanh lên.

    - Trong một ngày đêm đồng hồ chạy sai: θ = Bai tap con lac don = 43200 Bai tap con lac don (s)

    3.1. Xác định thời gian đồng hồ chạy sai ở độ cao h và độ sâu d so với mực nước biển (coi nhiệt độ không đổi)

    * Ở mực nước biển đồng hồ chạy đúng, khi đưa đồng hồ lên độ cao h thì đồng hồ chạy sai

    - Ta có: Bai tap con lac don

    - Lập luận: Bai tap con lac don => T2 > T1 đồng hồ chạy chậm lại.

    - Trong một ngày đêm đồng hồ chạy chậm: θ = Bai tap con lac don = 86400 Bai tap con lac don (s)

    * Ở mực nước biển đồng hồ chạy đúng, khi đưa đồng hồ xuống độ sâu h thì đồng hồ chạy sai

    - Ta có: Bai tap con lac don

    Vì Bai tap con lac don , áp dụng công thức gần đúng ta có: Bai tap con lac don

    - Lập luận: Bai tap con lac don => T2 > T1 đồng hồ chạy chậm lại.

    - Trong một ngày đêm đồng hồ chạy chậm: θ = Bai tap con lac don = 43200 Bai tap con lac don (s)

    4.1 Xác định thời gian đồng hồ chạy sai khi cả độ cao (hoặc độ sâu) và nhiệt độ thay đổi

    a) Tại mặt đất nhiệt độ t1 đồng hồ chạy đúng. Khi đưa đồng hồ lên độ cao h nhiệt độ t2 đồng hồ chạy sai.

    Bai tap con lac don

    Áp dụng các công thức gần đúng ta có: Bai tap con lac don

    - Nếu t2 > t1 => Bai tap con lac don => T2 > T1 : chu kỳ tăng => đồng hồ chạy chậm lại.

    - Nếu t2 < t1 => Bai tap con lac don => T2 < T1 : chu kỳ giảm => đồng hồ chạy nhanh lên.

    - Trong 1 ngày đêm đồng hồ chạy sai: θ = Bai tap con lac don = 86400 Bai tap con lac don (s).

    b) Tại mặt đất nhiệt độ t1 đồng hồ chạy đúng. Khi đưa đồng hồ xuống giếng sâu d nhiệt độ t2. Trong 1 ngày đêm đồng hồ chạy sai:

    Tương tự ta chứng minh được trong một ngày đêm đồng hồ chạy sai:

    θ = Bai tap con lac don = 43200 Bai tap con lac don (s).

    5.1. Xác định thời gian đồng hồ chạy sai khi thay đổi vị trí trên trái đất (nhiệt độ không đổi)

    - Tại nơi có gia tốc trọng trường g1 đồng hồ chạy đúng với: Bai tap con lac don

    - Tại nơi có gia tốc trọng trường g2 đồng hồ chạy sai với: Bai tap con lac don

    - Ta có Bai tap con lac don

    + Nếu g2 > g1 => Bai tap con lac don => T2 < T1 đồng hồ chạy nhanh lên.

    + Nếu g2 < g1 => Bai tap con lac don => T2 > T1 đồng hồ chạy chậm lại.

    - Trong một ngày đêm đồng hồ chạy sai: θ = Bai tap con lac don = Bai tap con lac don (s).

    * Nếu cả vị trí và nhiệt độ thay đổi thì trong một ngày đêm đồng hồ chạy sai:

    θ = Bai tap con lac don .

    Loại 2: Khảo sát dao động nhỏ của con lắc đơn khi có thêm một lực phụ Bai tap con lac don không đổi tác dụng (ngoài trọng lực và lực căng dây treo)

    1.2. Định hướng phương pháp chung

    - Coi con lắc chịu tác dụng của một trọng lực hiệu dụng (trọng lực biểu kiến):

    Bai tap con lac don

    => gia tốc trọng trường hiệu dụng: Bai tap con lac don

    - Vị trí cân bằng của con lắc là vị trí dây treo có phương trùng với phương của Bai tap con lac don

    - Chu kỳ dao động nhỏ của con lắc: Bai tap con lac don

    Vậy để xác định được chu kỳ T’ cần xác định được gia tốc trọng trường hiệu dụng g’

    2.2 Xác định chu kỳ dao động của con lắc đơn dưới tác dụng của lực điện trường

    - Khi không có điện trường chu kỳ dao động của con lắc là: Bai tap con lac don .

    - Khi đặt con lắc vào điện trường đều có véc tơ cường độ điện trường Bai tap con lac don thì nó chịu tác dụng của Trọng lực Bai tap con lac don và lực điện trường Bai tap con lac don , hợp của hai lực này ký hiệu là Bai tap con lac don , và được gọi là trọng lực hiệu dụng hay trọng lực biểu kiến. Ta xét một số trường hợp thường gặp:

    a) Trường hợp 1: Bai tap con lac don hướng thẳng đứng xuống dưới.

    Khi đó để xác định chiều của Bai tap con lac don ta cần biết dấu của q.

    Nếu q > 0: Bai tap con lac don cùng hướng với Bai tap con lac don => Bai tap con lac don hướng thẳng đứng xuống dưới

    Ta có: P’ = P + F => g’ = g + Bai tap con lac don

    Chu kỳ dao động của con lắc trong điện trường: Bai tap con lac don < T

    => Bai tap con lac don

    Nếu q < 0: Bai tap con lac don ngược hướng với Bai tap con lac don => Bai tap con lac don hướng thẳng đứng lên trên

    Ta có: P’ = P - F => g’ = g - Bai tap con lac don

    Chu kỳ dao động của con lắc trong điện trường: Bai tap con lac don > T

    => Bai tap con lac don

    b) Trường hợp 2: Bai tap con lac don hướng thẳng đứng lên trên.

    Tương tự như trên ta chứng minh được:

    * Nếu q > 0 thì chu kỳ dao động của con lắc là: Bai tap con lac don > T

    * Nếu q < 0 thì chu kỳ dao động của con lắc là: Bai tap con lac don < T.

    c) Trường hợp 3: Bai tap con lac don có phương ngang

    => Bai tap con lac don có phương ngang

    Bai tap con lac don vuông góc với Bai tap con lac don => tại vị trí cân bằng dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc Bai tap con lac don (hình vẽ).

    Bai tap con lac don

    - Từ hình vẽ ta có: Bai tap con lac don

    - Về độ lớn: Bai tap con lac don

    - Chu kỳ dao động của con lắc trong điện trường là:

    Bai tap con lac don < T.

    3.2. Xác định chu kỳ dao động của con lắc đơn dưới tác dụng của lực quán tính.

    Khi con lắc đơn được đặt trong một hệ quy chiếu chuyển động với gia tốc Bai tap con lac don (hệ quy chiếu phi quán tính) thì ngoài trọng lực và lực căng của dây treo con lắc còn chịu tác dụng của lực quán tính Bai tap con lac don . Trọng lực hiệu dụng Bai tap con lac don

    Gia tốc trọng trường hiệu dụng: Bai tap con lac don . Xét một số trường hợp thường gặp:

    a) Trường hợp 1: Con lắc treo trong thang máy đang chuyển động thẳng đứng lên trên với gia tốc Bai tap con lac don

    - Thang máy chuyển động nhanh dần đều: Bai tap con lac don ngược hướng với Bai tap con lac don => g’ = g + a

    Chu kỳ dao động của con lắc trong thang máy: Bai tap con lac don

    Ta có: Bai tap con lac don (T chu kỳ dao động của con lắc khi thang máy đứng yên hay chuyển động thẳng đều)

    - Thang máy chuyển động chậm dần đều: Bai tap con lac don cùng hướng với Bai tap con lac don => g’ = g - a

    Bai tap con lac don ; Bai tap con lac don

    b) Trường hợp 2: Con lắc treo trong thang máy đang chuyển động thẳng đứng xuống dưới với gia tốc Bai tap con lac don

    - Thang máy chuyển động nhanh dần đều: Bai tap con lac don cùng hướng với Bai tap con lac don => g’ = g – a

    Bai tap con lac don ; Bai tap con lac don

    - Thang máy chuyển động chậm dần đều: Bai tap con lac don ngược hướng với Bai tap con lac don => g’ = g + a

    Bai tap con lac don ; Bai tap con lac don

    c) Trường hợp 3: Con lắc đơn được treo trên xe chuyển động theo phương ngang với gia tốc Bai tap con lac don=> Bai tap con lac don có phương ngang và ngược hướng với Bai tap con lac don .

    - Tại vị trí cân bằng dây treo hợp với phương thẳng đứng một góc Bai tap con lac don

    Bai tap con lac don

    Ta có Bai tap con lac don .

    - Về độ lớn: Bai tap con lac don

    - Chu kỳ dao động của con lắc:

    Bai tap con lac don

    Cách khác: Ta có Bai tap con lac don => Bai tap con lac don

    => Bai tap con lac don

    IV- BÀI TẬP ÁP DỤNG

    1. Nhóm các bài tập thuộc loại 1

    Bài 1.1: Một con lắc đơn chạy đúng giờ vào mùa hè khi nhiệt độ là 320C. Khi nhiệt độ vào mùa đông là 170C thì nó sẽ chạy nhanh hay chậm? Nhanh hay chậm bao nhiêu giây trong 12 giờ, biết hệ số nở dài của dây treo là λ = 2.10-5K-1, ℓ0 = 1m.

    Hướng dẫn giải:

    Áp dụng các kết quả ở mục III, ý 2.1

    - Ta có: Bai tap con lac don

    - Do t2 < t1 => Bai tap con lac don => T2 < T1 nên chu kỳ giảm khi đó con lắc chạy nhanh hơn.

    - Thời gian con lắc chạy nhanh trong Bai tap con lac don = 12h = 12. 3600(s) là:

    θ = Bai tap con lac don = 12.3600 Bai tap con lac don (s) = 7,3 (s)

    Bài 2.1: Một đồng hồ quả lắc (xem như một con lắc đơn) chạy đúng ở mặt đất. Biết bán kính Trái đất là R = 6400 km.

    a) Khi đưa đồng hồ lên độ cao h =1,6 km so với mặt đất thì trong một ngày đêm nó chạy nhanh hay chậm bao nhiêu?

    b) Khi đưa đồng hồ xuống một giếng sâu d = 800m so với mặt đất thì trong một ngày đêm nó chạy nhanh hay chậm bao nhiêu?

    Hướng dẫn giải:

    Áp dụng các kết quả ở mục III, ý 3.1

    a) - Ta có: Bai tap con lac don => T2 > T1 đồng hồ chạy chậm lại.

    - Trong một ngày đêm đồng hồ chạy chậm: θ = Bai tap con lac don = 86400 Bai tap con lac don = 21,6(s)

    b) – Ta có: Bai tap con lac don => T2 > T1 đồng hồ chạy chậm lại.

    - Trong một ngày đêm đồng hồ chạy chậm: θ = Bai tap con lac don = 43200 Bai tap con lac don = 5,4(s)

    Bài 3.1: Một con lắc đồng hồ chạy đúng tại mặt đất có gia tốc g = 9,86 m/s2 vàọ nhiệt độ là t1 = 300C. Đưa đồng hồ lên độ cao 640m so với mặt đất thì ta thấy rằng đồng hồ vẫn chạy đúng. Giải thích hiện tượng và tính nhiệt độ tại độ cao đó, biết hệ số nở dài của dây treo con lắc là λ = 2.10-5K-1, và bán kính trái đất là R = 6400 km.

    Hướng dẫn giải:

    - Giải thích hiện tượng :

    Khi đưa con lắc đơn lên cao thì gia tốc giảm do Bai tap con lac don và Bai tap con lac don

    Mặt khác khi càng lên cao thì nhiệt độ càng giảm nên chiều dài của dây treo cũng giảm theo. Từ đóBai tap con lac don sẽ không thay đổi

    - Tính nhiệt độ tại độ cao h = 640 m. Ta có:

    Bai tap con lac don

    - Chu kỳ không thay đổi nên: T0 = Th

    Bai tap con lac don

    2. Nhóm các bài tập thuộc loại 2

    Bài 1.2: Một con lắc đơn có chiều dài ℓ = 1m, khối lượng m = 50g được tích điện q = -2.10-5C dao động tại nơi có g = 9,86m/s2. Đặt con lắc vào trong điện trường đều Bai tap con lac don có độ lớn E = 25V/cm. Tính chu kỳ dao động của con lắc khi:

    a) Bai tap con lac don có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới.

    b) Bai tap con lac don có phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên trên.

    c) Bai tap con lac don có phương nằm ngang.

    Hướng dẫn giải:

    Áp dụng các kết quả ở mục III, ý 2.2

    a) q < 0: Bai tap con lac don ngược hướng với Bai tap con lac don => Bai tap con lac don hướng thẳng đứng lên trên

    Ta có: P’ = P - F => g’ = g - Bai tap con lac don

    Chu kỳ dao động của con lắc trong điện trường:

    Bai tap con lac don = 2,11(s) (Lưu ý: Đổi E = 25V/cm = 25.102V/m)

    b) Tương tự, ta có: Bai tap con lac don = 1,9(s)

    c) Khi Bai tap con lac don có phương nằm ngang.

    Bai tap con lac don

    Khi đó chu kỳ dao động của con lắc khi đặt trong điện trường là:Bai tap con lac don

    Bài 2.2: Một con lắc đơn có m = 5g, đặt trong điện trường đều  Nhắn tin cho tác giả

    Lê Nhất Trưởng Tuấn @ 10:42 29/09/2011
    Số lượt xem: 10472
    Số lượt thích: 2 người (Trần Thanh Tâm, Park Ji yeon, Trịnh Văn Bình)
    No_avatarf

    đề tài của thầy rất hay.em cảm ơn thầy nhiều ạ

    No_avatar

    thầy ơi, phần trên thầy có in ra sách tham khảo k thầy

     

    No_avatar

    thầy ơi ông thức tính g' trong phần điện trường nằm ngang chưa chính xác??????????

    Avatar

    Chỗ nào em ơi

    No_avatar

    phan nay co trong sack day

     

    No_avatar

    thay ak em thay de tai nay hay thay ak 

     
    Gửi ý kiến