Chiều dài con lắc đơn 1m. Phía dưới điểm treo O trên phương thẳng đứng có một chiếc đinh đóng vào điểm O’ cách O một khoảng OO’ = 50cm. Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng một góc α = 30 rồi thả nhẹ. Bỏ qua ma sát. Biên độ cong trước và sau khi vướng đinh là:
Trả lời bởi giáo viên
Ta có: Biên độ cong (biên độ dài) s0 = lα0
+ Biên độ dài trước khi vướng đinh:
\({s_{01}} = {l_1}{\alpha _1} = 1.\left( {\frac{{3.\pi }}{{180}}} \right) = 0,0524m = 5,24cm\)
Mặt khác, ta có:
\(\frac{{{l_1}}}{{{l_2}}} = {(\frac{{{\alpha _2}}}{{{\alpha _1}}})^2} = \frac{1}{{0,5}} = 2 \to {\alpha _2} = \sqrt 2 {\alpha _1} = 4,{2426^0} = 0,074{\rm{r}}a{\rm{d}}\)
\( \to {s_{02}} = {l_2}{\alpha _{02}} = 0,5.0,074 = 0,037m = 3,7cm\)
Hướng dẫn giải:
+ Áp dụng mối liên hệ giữa biên độ dài s = lα
+ Áp dụng công thức tính mối liên hệ giữa chiều dài dây và biên độ góc nhỏ:
\(\frac{{{l_1}}}{{{l_2}}} = {(\frac{{{\alpha _2}}}{{{\alpha _1}}})^2}\)