Bài toán con lắc đơn đặt trong trường lực F

VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 12 bài viết Bài toán con lắc đơn đặt trong trường lực F, nhằm giúp các em học tốt chương trình Vật lí 12.

Nội dung bài viết Bài toán con lắc đơn đặt trong trường lực F:
Con lắc đặt trong trường lực F. Phương pháp giải và ví dụ minh họa. Chu kì, tần số khi có F theo phương thẳng đứng. Khi chưa có ngoại lực F thì con lắc đơn dao động với chu kì T = 27. Khi chưa có ngoại lực F (Ngoại lực F thông thường là lực quán tính khi ta xét hệ quy chiếu phi quán tính gắn với một vật chuyển động nào đó hoặc là lực điện) thì gia tốc trọng trường tác dụng lên con lắc lúc này được gọi là trọng trường hiệu dụng gel (hay gia tốc biểu kiến). Nếu con lắc đơn đặt trong thang máy: (Chọn hệ quy chiếu phi quán tính gắn với thang máy). Khi thang máy đi lên nhanh dần đều hoặc xuống chậm dần đều với gia tốc a thì lực quán tính cùng chiều gia tốc trọng trường ở nên gia tốc biểu kiến. Khi thang máy đi lên chậm dần đều hoặc xuống nhanh dần đều với gia tốc a thì lực quán tính ngược chiều gia tốc trọng trường nên gia tốc biểu kiến.
Ví dụ 1: Một con lắc đơn có chiều dài dây 1 treo trong thang máy có gia tốc a theo chiều dương hướng lên. Gia tốc trọng trường ở nơi treo con lắc là g. Con lắc dao động với biên độ góc nhỏ. Chu kì dao động của con lắc cho bởi biểu thức. Ví dụ 2: Một con lắc đơn được treo ở trần của một thang máy. Khi thang máy đứng yên, con lắc dao động điều hoà với chu kì T. Khi thang máy đi lên thẳng đứng, nhanh dần đều với gia tốc có độ lớn bằng một nửa gia tốc trọng trường tại nơi đặt thang máy thì con lắc dao động điều hoà với chu kì T bằng. Ví dụ 3: Một con lắc đơn được treo trong thang máy, dao động điều hòa với chu kì T khi thang máy đứng yên. Nếu thang máy đi xuống nhanh dần đều với gia tốc g ( g là gia tốc rơi tự do) thì chu kì dao động của con lắc là.