Một con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì T tại nơi có thêm trường ngoại lực có độ lớn F

Câu hỏi:

Một con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì T tại nơi có thêm trường ngoại lực có độ lớn F theo phương ngang. Nếu quay phương của ngoại lực một góc α $(0^{0} < α < 90^{0})$ trong mặt phẳng thẳng đứng và giữ nguyên độ lớn thì chu kì dao động là T₁= 2,5 s hoặc T₂= 1,6 s. Chu kì T gần nhất giá trị nào sau đây?

A. 1,83 s.

B. 1,93 s.

C. 2,92 s.

D. 2,18 s.

Trả lời:

Nhận xét: $T = 2 π \sqrt{\frac{l}{g}} \Rightarrow T^{2} = 4 π^{2} . \frac{l}{g} \Rightarrow T^{2} ~ \frac{l}{g}$ hay $g ~ \frac{1}{T^{2}}$

Ban đầu theo phương ngang, gia tốc hiệu dụng: $g_{0} = \sqrt{g^{2} + a^{2}}$

Trường hợp 1: $\vec{F}$ hướng lên trên:

Media VietJack

Ta có: $β = 90^{0} - α \Rightarrow \cos β = - \sin α$

Gia tốc hiệu dụng: $g_{1} = \sqrt{g^{2} + a^{2} + 2 g . a . \sin α} \Rightarrow g_{1}^{2} = g^{2} + a^{2} + 2 g . a . \sin α (1)$

Trường hợp 2: hướng xuống dưới

Media VietJack

Ta có: $β = 90^{0} + α \Rightarrow \cos β = \sin α$

Gia tốc hiệu dụng: $g_{2} = \sqrt{g^{2} + a^{2} - 2 g . a . \sin α} \Rightarrow g_{2}^{2} = g^{2} + a^{2} - 2 g . a . \sin α (2)$

Từ (1) và (2) ta có: $g_{1}^{2} + g_{2}^{2} = 2 (g^{2} + a^{2})$

$\Rightarrow \frac{1}{T_{1}^{4}} + \frac{1}{T_{2}^{4}} = \frac{2}{T_{0}^{4}} \Rightarrow T_{0} \approx 1, 83 (s)$

Đáp án đúng: A

Xem thêm bài tập Vật lí có lời giải hay khác:

Câu 1:

Một điện áp xoay chiều được đặt vào hai đầu một điện trở thuần. Giữ nguyên giá trị hiệu dụng, thay đổi tần số của điện áp. Công suất toả nhiệt trên điện trở

Xem lời giải »

Câu 2:

Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào

Xem lời giải »

Câu 3:

Dòng điện xoay chiều qua một đoạn mạch có biểu thức i = 2cos(120πt – π/3)A. Điện lượng chuyển qua mạch trong khoảng thời gian T/6 kể từ thời điểm t = 0 là

Xem lời giải »

Câu 4:

Hai nguồn sóng kết hợp A và B cách nhau 50 mm lần lượt dao động theo phương trình u = acos(200πt) cm và u = acos(200πt – π/2) cm trên mặt thoáng của thuỷ ngân. Xét về một phía của đường trung trực của AB, người ta thấy vân lồi bậc k đi qua điểm M có MA – MB = 12,25 mm và vân lồi bậc (k + 3) đi qua điểm N có NA – NB = 33,25 mm. Số điểm cực đại giao thoa trên đoạn AB là (kể cả A, B)

Xem lời giải »

Câu 5:

Một con lắc đơn mang điện tích dương khi không có điện trường nó dao động điều hòa với chu kì T. Khi có điện trường hướng thẳng đứng xuống thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là T₁ = 3 s. Khi có điện trường hướng thẳng đứng lên thì chu kì dao động điều hòa của con lắc là T₂ = 4 s. Chu kì T dao động điều hòa của con lắc khi không có điện trường là:

Xem lời giải »

Câu 6:

Con lắc đơn có chiều dài l = 2 m, dao động với biên độ góc α₀= 0,1 rad, biên độ dài của con lắc là

Xem lời giải »

Câu 7:

Đầu O của một sợi dây đàn hồi nằm ngang dao động điều hoà theo phương trình x = 3cos(4πt)cm. Sau 2 s sóng truyền được 2 m. Li độ của điểm M trên dây cách O đoạn 2,5 m tại thời điểm 2 s là:

Xem lời giải »

Câu 8:

Khảo sát hiện tượng sóng dừng trên dây đàn hồi AB. Đầu A nối với nguồn dao động, đầu B cố định thì sóng tới và sóng phản xạ tại B sẽ:

Xem lời giải »

❮ Bài trước Bài sau ❯

1000 bài tập Vật lí có lời giải

Một con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì T tại nơi có thêm trường ngoại lực có độ lớn F

Xem thêm bài tập Vật lí có lời giải hay khác: