Đặt con lắc đơn trong điện trường có theo phương thẳng đứng hướng từ trên xuống dưới và có độ lớn E = 104 V/m. Biết khối lượng của quả cầu là m = 20 g, quả cầu được tích điện q = - 12.10-6 C, chiều dài dây treo ℓ = 1 m. Lấy g = π2 = 10 m/s2. Chu kì dao động của con lắc là:
Trả lời bởi giáo viên
Ta có, con lắc tích điện âm, Cường độ điện trường \(\overrightarrow E \) hướng xuống => Lực điện \(\overrightarrow {{F_d}} \)hướng lên
Chu kì dao động của con lắc khi đó: \(T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{{g'}}} \)
Ta có:
\(\begin{array}{l}g' = g - \frac{F}{m} = g - \frac{{\left| q \right|E}}{m} = 10 - \frac{{\left| { - {{12.10}^{ - 6}}} \right|{{10}^4}}}{{0,02}} = 4m/{s^2}\\ \to T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{{g'}}} = 2\pi \sqrt {\frac{1}{4}} = \pi (s)\end{array}\)
Hướng dẫn giải:
+ Áp dụng công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn: \(T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} \)
+ Áp dụng bài toán con lắc đơn chịu thêm tác dụng của lực điện