Bài 3. Con lắc đơn.

TRƯỜNG THPT NGUYỄN VĂN HUYÊN
TỔ VẬT LÝ


Kiểm tra bài cũ :
1. Chọn câu trả lời đúng. Chu kì con lắc
lò xo được tính theo công thức

= 2π

m
k

1
T=
2π

m
k

ĐÚNG
A. T

C.

B.

T = 2π

D.

1
T=
2π

k
m

k
m


Kiểm tra bài cũ :
2. Một con lắc lò xo có độ cứng
k=100N/m, dao động điều hòa. Khi vật
qua vò trí có li độ x=2cm theo chiều
âm thì thế năng của con lắc là:

A. 2J
C. -0,02J

ĐÚNG
B.0,02J

D. 0,0002J

3. Một vật có khối lượng 50g gắn vào lò xo , kích thích nó
dao động điều hòa với biên độ A = 4cm và chu kỳ T =0,5s .
Lấy π 2 = 10
a/Tính hệ số cứng của lò xo?
b/Tính năng lượng kích thích cho con lắc dao động (bỏ qua

mọi lực cản mơi trường)


Baøi 3

.

Con Laéc
Ñôn

Các em hãy quan sát ?


I. Thế nào là con lắc
đơn ?

Con lắc đơn là một hệ gồm một vật
có khối lượng m và kích thước vật
không đáng kể treo vào một sợi dây
có khối lượng không đáng kể và
không co giãn. Tất cả đặt trong trọng
trường.



II.Khảo sát dao động con lắc đơn về
mặt động lực học
Xét dao động của một con lắc đơn có chiều
dài l treo tại một nơi có gia tốc trọng trường g.

+


T

F

P

Chọn :
Gốc toạ độ O là vò trí cân bằng.
Chiều dương như hình vẽ.
Gốc thời gian t = 0 lúc bắt đầu
  
dao động.
F =P +T
Chiếu lên tiếp tuyến quĩ đạo :
F = -Psinα = -mgsinα
s
Trong trường
α rất nhỏ (α
sinαhợp
≈α≈
l
0
<10 )


Đònh luật II Newton : F = ma
⇒

s
F = ma= -mg
l

Đặt
:

ω=

g
l

⇒

⇒

g
a= − s
l

a = s” = -ω2s

Phương trình vi phân trên có nghiệm là : s =
Acos(ωt+ϕ)
Vậy với các dao động nhỏ dao động của con
lắc đơn là một dao động điều hòa .
Chu kì :

2π

l
T = =2π
ω
g

Tần
số :

ω
1 g
f= =
2π 2π l

Vậy đối với các dao động nhỏ chu kì con lắc
đơn chỉ phụ thuộc vào l và g mà không phụ
thuộc vào biên độ A và khối lượng vật nặng
m. Tại một điểm treo (g không đổi) dao động con
lắc đơn là dao động tự do


III.Khảo sát dao động con lắc đơn về
mặt năng lượng
1.Động năng của con lắc đơn.

1
Wd = mv 2
2

2.Thế năng của con lắc (chọn gốc thế năng tại vị trí
cân bằng) W = mgh(1 − cos α )

t

3.Cơ năng của con lắc. Nếu bỏ qua ma sát thì cơ
năng của con lắc được bảo toàn.

1 2
W = mv + mgh(1 − cos α ) = const
2


IV.Ứng dụng: xác định gia tốc rơi tự do
Từ công thức tính chu kì của con lắc đơn ta có thể
đo được gia tốc trọng trường.

T = 2π

l
2
= >T = 4π
g

= > g = 4π

2

l
2
T

2

l
g


CỦNG
ChọnCỐ
câu đúng :

Bài
tập
a.
Dao1.động của con lắc đơn là một
dao động điều hoà .
b. Trong các dao động nhỏ chu kỳ của
con lắc đơn tăng theo biên độ của
dao động .
c. Trong các dao động nhỏ tần số của
con lắc đơn tỷ lệ với căn bậc hai
của chiều dài của nó.
d.
Trong
các
dao
động
nhỏ
chu
kỳ
của
ĐÚNG

con lắc đơn tỷ lệ với căn bậc hai
của chiều dài của nó.


Bài
Một
tập
2 con lắc đơn dao động điều hoà có
chu kỳ 2 (s) tại nơi có gia tốc trọng trường
g = 9,86 ( m/s2) .
a.Tính chiều dài của con lắc .
b.Nếu giảm bớt 1/10 chiều dài của con lắc
thì chu kỳ của nó lúc này là bao nhiêu ?
Bài

giải
a) l =5?
b) T’ = ?
Ta có :

T = 2π

l
⇒ l = 1( m)
g

9
l′ =
l = 0, 9 ( m)
10

l′
T ′ = 2π
= 1,898( s)
g


BÀI TẬP VỀ NHÀ
+ CÁC BÀI TẬP VÀ CÂU HỎI: tr 17 SGK
+ TÀI LIỆU SBT
+ HỌC BÀI VÀ LÀM BÀI TẬP, GIỜ SAU CHỮA BT BÀI 2-3.

BÀI HỌC ĐẾN ĐÂY LÀ HẾT

CHÚC CÁC EM HỌC TỐT