Tìm cơ năng dao động toàn phần của con lắc gồm

Tìm tổng năng lượng dao động của một con lắc gồm một quả cầu có khối lượng 1,2 kg treo trên một sợi dây không dãn dài 2 m, với biên độ dao động của con lắc là 0,025 radian. Giải pháp cho vấn đề này được trình bày dưới đây.

Tổng năng lượng dao động của con lắc bao gồm thế năng và động năng. Thế năng của con lắc liên hệ với độ cao của nó so với điểm treo và được xác định theo công thức:

Eп = mgh,

trong đó m là khối lượng của con lắc, g là gia tốc trọng trường, h là độ cao của con lắc so với điểm treo.

Động năng của con lắc liên quan đến tốc độ của nó và được xác định theo công thức:

Ek = mv^2/2,

v là vận tốc của con lắc khi đi qua điểm cân bằng.

Để tìm tổng năng lượng của một con lắc, cần xác định thế năng và động năng của nó tại một thời điểm tùy ý và cộng chúng lại.

Trong bài toán này, biên độ dao động của con lắc là 0,025 radian, nghĩa là độ cao cực đại của con lắc so với điểm treo là h = L(1-cos(α)), trong đó L là chiều dài của sợi dây, α là biên độ dao động của con lắc. Thay thế các giá trị đã biết, chúng ta nhận được:

h = 2(1-cos(0,025)) ≈ 0,000313 м.

Điểm cao nhất của quỹ đạo của con lắc tương ứng với tốc độ tối thiểu của con lắc và điểm thấp nhất tương ứng với tốc độ tối đa. Khi đi qua điểm cân bằng thì vận tốc của con lắc bằng 0. Do đó, tốc độ cực đại của con lắc bằng tốc độ tại điểm cao nhất của quỹ đạo.

Vận tốc cực đại của con lắc được xác định theo công thức:

v = √(2gh),

trong đó h là độ cao cực đại của con lắc so với điểm treo.

Thay thế các giá trị đã biết, chúng ta nhận được:

v = √(2×9,81×0,000313) ≈ 0,056 m/s.

Vậy động năng cực đại của con lắc là:

Ek = (1,2×0,056^2)/2 ≈ 0,022 J.

Năng lượng toàn phần của con lắc bằng tổng động năng và thế năng của nó, nghĩa là:

E = Eп + Ek = mgh + (mv^2/2).

Thay thế các giá trị đã biết, chúng ta nhận được:

E = 1,2×9,81×0,000313 + (1,2×0,056^2)/2 ≈ 0,040 J.

Như vậy, tổng năng lượng dao động của con lắc là khoảng 0,040 J.

Mô tả Sản phẩm:

Trong cửa hàng hàng hóa kỹ thuật số của chúng tôi, bạn có thể mua một sản phẩm kỹ thuật số độc đáo - một giải pháp cho một vấn đề về chủ đề vật lý.

Sản phẩm này là lời giải chi tiết cho bài toán tìm tổng năng lượng dao động của một con lắc gồm một quả cầu nặng 1,2 kg treo trên một sợi dây không dãn dài 2 m, bài toán còn chỉ ra biên độ dao động của con lắc. bằng 0,025 radian.

Lời giải của bài toán được trình bày kèm theo bản ghi ngắn gọn về các điều kiện, công thức, định luật được sử dụng trong lời giải, đạo hàm của công thức tính và đáp án. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào về giải pháp, nhóm của chúng tôi sẽ giúp bạn giải quyết chúng.

Bằng cách mua sản phẩm kỹ thuật số này, bạn sẽ có cơ hội duy nhất để đào sâu kiến ​​thức trong lĩnh vực vật lý và giải quyết thành công các vấn đề về chủ đề này.

Sản phẩm này là giải pháp số cho một bài toán thuộc chủ đề vật lý, đó là tìm tổng năng lượng dao động của một con lắc gồm một quả bóng nặng 1,2 kg treo trên một sợi dây không giãn dài 2 m, có biên độ dao động của con lắc. bằng 0,025 radian. Lời giải của bài toán được trình bày kèm theo bản ghi ngắn gọn về các điều kiện, công thức, định luật được sử dụng trong lời giải, đạo hàm của công thức tính và đáp án.

Bằng cách mua sản phẩm kỹ thuật số này, bạn sẽ có cơ hội duy nhất để đào sâu kiến ​​thức trong lĩnh vực vật lý và giải quyết thành công các vấn đề về chủ đề này. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào về giải pháp, nhóm của chúng tôi sẽ giúp bạn giải quyết chúng.


***


Tích này dùng để tính tổng năng lượng dao động của một con lắc. Con lắc gồm một quả cầu nặng 1,2kg được treo trên một sợi dây không dãn dài 2m. Biên độ dao động của con lắc là 0,025 radian.

Để tính tổng năng lượng dao động của một con lắc, cần sử dụng các định luật cơ học. Khi con lắc dao động thì thế năng biến thành động năng và ngược lại. Tổng năng lượng dao động của con lắc bằng tổng động năng và thế năng.

Đối với một con lắc nhất định, thế năng được tính theo công thức:

Ep = mgh

trong đó m là khối lượng của quả bóng, g là gia tốc trọng trường, h là độ cao của quả bóng kể từ vị trí cân bằng.

Động năng của con lắc được tính theo công thức:

Ek = (mv^2)/2

trong đó m là khối lượng của quả bóng, v là tốc độ của quả bóng ở độ cao nhất định.

Tổng năng lượng dao động của con lắc bằng tổng động năng và thế năng.

Công thức tính tổng năng lượng dao động của con lắc sẽ là:

E = Ep + Ek = mgh + (mv^2)/2

Cho một con lắc cho trước, khối lượng của quả cầu là m = 1,2 kg, gia tốc trọng trường là g = 9,81 m/s^2, biên độ dao động là θ = 0,025 radian.

Độ cao nâng của quả bóng từ vị trí cân bằng h có thể được tính theo công thức:

h = L(1 - cosθ)

Trong đó L là chiều dài của sợi dây con lắc.

Do đó, đối với một con lắc nhất định:

h = 2(1 - cos(0,025)) ≈ 0,000312 mm

Tốc độ của quả bóng ở một độ cao nhất định có thể được tính bằng công thức:

v = √(2gh)

Do đó, đối với một con lắc nhất định:

v = √(2×9,81×0,000312) ≈ 0,056 m/s

Thay các giá trị thu được vào công thức tính tổng năng lượng, ta thu được:

E = mgh + (mv^2)/2 = 1,2×9,81×0,000312 + (1,2×0,056^2)/2 ≈ 0,007 Ж

Như vậy, tổng năng lượng dao động của con lắc là khoảng 0,007 J.


***


  1. Một sản phẩm kỹ thuật số tuyệt vời - một cách thuận tiện và nhanh chóng để có được thông tin bạn cần.
  2. Một sự lựa chọn tuyệt vời cho những người coi trọng thời gian của mình - hàng hóa kỹ thuật số luôn có sẵn suốt ngày đêm.
  3. Nhờ sản phẩm kỹ thuật số, bạn có thể nhanh chóng nhận được câu trả lời cho câu hỏi của mình mà không cần rời khỏi nhà.
  4. Sản phẩm kỹ thuật số là nguồn thông tin đáng tin cậy và cập nhật.
  5. Một cách tuyệt vời để tiết kiệm tiền, sản phẩm kỹ thuật số thường có giá thấp hơn các sản phẩm tương tự ở dạng giấy.
  6. Đơn giản và dễ sử dụng - một sản phẩm kỹ thuật số có thể dễ dàng tìm thấy và tải xuống mà không tốn nhiều thời gian.
  7. Một sự lựa chọn tuyệt vời cho những ai muốn nhanh chóng có được thông tin mình cần và không muốn lãng phí thời gian tìm kiếm nó ở các nguồn khác.



Đặc thù:




Hàng hóa kỹ thuật số rất tiện lợi! Không cần phải tìm hướng dẫn bằng giấy hoặc đĩa CD phần mềm - mọi thứ đều có sẵn trực tuyến.

Sách điện tử là một cách tuyệt vời để mở rộng tầm nhìn của bạn mà không làm quá tải các kệ sách trong nhà bạn.

Trò chơi kỹ thuật số rất thú vị và dễ tiếp cận. Không có hàng đợi trong cửa hàng hoặc đĩa có thể bị thất lạc.

Phim kỹ thuật số và phim truyền hình - tiện lợi và tiết kiệm. Không cần phải mua đĩa CD hoặc đăng ký cáp.

Album nhạc số rất tiện lợi và tiết kiệm. Không cần phải mua đĩa CD hoặc ghé thăm các cửa hàng.

Các chương trình, ứng dụng số rất tiện lợi và tiết kiệm. Không cần phải mua đĩa CD hoặc ghé thăm các cửa hàng.

Ảnh kỹ thuật số rất tiện lợi và tiết kiệm. Không cần in ảnh hay mua album.

Những sảm phẩm tương tự

Thông tin thêm

Xếp hạng: 4.5
(82)