Viết biểu thức của động năng, thế năng và cơ năng của con lắc đơn

Giải Vật lí 12 Bài 3: Con lắc đơn

Bài 3 (trang 17 sgk Vật Lí 12): Viết biểu thức của động năng, thế năng và cơ năng của con lắc đơn ở vị trí có góc lệch α bất kì.

Lời giải:

Động năng của con lắc tại vị trí góc lệch α bất kì là ${\text{W}}_{\mathrm{d}}=\frac{1}{2}{\mathrm{mv}}^2$.

Thế năng của con lắc tại vị trí góc lệch α bất kì ${\text{W}}_{\mathrm{t}}=\mathrm{mg}\mathcal{l}\left(1-\mathrm{cos\alpha }\right)$

(mốc tính thế năng tại vị trí cân bằng).

Nếu bỏ qua mọi ma sát thì cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn.

$\text{W}={\text{W}}_{\mathrm{d}}+{\text{W}}_{\mathrm{t}}=\frac{1}{2}{\mathrm{mv}}^2+\mathrm{mg}\mathcal{l}\left(1-\mathrm{cos\alpha }\right)$ = hằng số

Kết luận: Trong quá trình dao động của con lắc đơn mỗi khi động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại nhưng tổng của chúng (cơ năng) luôn được bảo toàn.

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 12 hay, chi tiết khác:

Câu C1 trang 15 Vật lí 12: Chứng tỏ rằng đối với những góc lệch nhỏ hơn...

Câu C2 trang 15 Vật lí 12: Có nhận xét gì về chu kì của con lắc đơn?...

Câu C3 trang 16 Vật lí 12: Hãy mô tả một cách định tính sự biến đổi năng lượng của con lắc...

Bài 1 trang 17 Vật lí 12: Thế nào là con lắc đơn ? Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học...

Bài 2 trang 17 Vật lí 12: Viết công thức tính chu kì của con lắc đơn khi dao động nhỏ...

Bài 4 trang 17 Vật lí 12: Hãy chọn câu đúng...

Bài 5 trang 17 Vật lí 12: Hãy chọn câu đúng. Một con lắc đơn dao động với biên độ góc nhỏ...

Bài 6 trang 17 Vật lí 12: Một con lắc đơn được thả không vận tốc đầu từ li độ..

Bài 7 trang 17 Vật lí 12: Một con lắc đơn dài l = 2,00 m, dao động điều hòa tại một nơi có gia tốc rơi tự do...