Câu 10. Một con lắc đơn gồm vật nặng m=400g treo vào sợi dây có chiếu dài /= 2 m. Kéo cho dây làm với đường thắng đứng một góc ao = 60° rồi thả tự do. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10 m/s?. Chọ mốc tính thế năng tại vị trí cân bằng. Tìm thể năng của con lắc khi nó đi qua: a) Vị trí cân bằng. b) Vị trí ứng với góc a = 30°. b) Vị trí cao nhất.

Đáp án:

\(\begin{array}{l}
a.0\\
b.1,07J\\
c.4J
\end{array}\)

Giải thích các bước giải:

Thế năng được tính: 

\[{W_t} = mgz = mgl\left( {1 - \cos \alpha } \right)\]

a) Vị trí cân bằng

\[{W_t} = 0\]

b) Vị trí ứng với góc a = 30°

\[{W_t} = mgl\left( {1 - \cos {{30}^0}} \right) = 0,4.10.2.\left( {1 - \cos {{30}^0}} \right) = 1,07J\]

c) Vị trí cao nhất

\[{W_t} = mgl\left( {1 - \cos {{60}^0}} \right) = 0,4.10.2.\left( {1 - \cos {{60}^0}} \right) = 4J\]