Một con lắc đơn đang dao động điều hoà với biên độ góc α0 tại một nơi

Bài tập cuối chương I

Bài I.14 trang 17 Sách bài tập Vật Lí 12: Một con lắc đơn đang dao động điều hoà với biên độ góc α₀ tại một nơi có gia tốc trọng trường là g. Biết lực căng dây lớn nhất bằng 1,02 lần lực , căng dây nhỏ nhất. Tính biên độ góc α₀.

Lời giải:

Lực căng dây nhỏ nhất ở vị trí biên

T_min = mgcosα₀

Lực căng dây lớn nhất ở vị trí cân bằng

T_max - mg = mv²_max/l ⇒ T_max = mg + mv²_max/l

Mặt khác cơ năng của con lắc là

W = 1/2 .mv²_max = 1/2 .mglα₀²

⇒ mv²_max/l = mgα₀²

⇒ T_max = mg(l + α₀²)