Chu kì con lắc đơn phụ thuộc vào nhiệt độ

      41
Điều phía trang này:

CHỦ ĐỀ 4: SỰ PHỤ THUỘC CỦA CHU KÌ con LẮC ĐƠN VÀO NHIỆT ĐỘ, ĐỘ CAO, ĐỘ SÂU VÀ NGOẠI LỰC TÁC DỤNG

A. TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN

1. Sự phụ thuộc vào của chu kì bé lắc vào sức nóng độ, độ sâu, độ cao a. Phụ thuộc vào ánh sáng t0C+ Ở ánh sáng t10C: Chu kì bé lắc đối chọi là: T1 = 2 + Ở ánh sáng t20C: Chu kì bé lắc 1-1 là: T2 = 2

Với l1 = l0(1 +αt1); l2 = l0(1 +αt2)

l0 là chiều dài của dây sinh sống 00C

α là thông số nở nhiều năm của dây treo (độ-1 = K-1)

 T2 = T1<1+ (t2-t1)>

+ Độ vươn lên là thiên tỉ đối của chu kì theo nhiệt độ: = 1 + (t2-t1)

lưu lại ý: Trường hợp đồng hồ thời trang quả lắc

Giả sử đồng hồ đeo tay chạy đúng giờ ở ánh sáng t1.

Bạn đang xem: Chu kì con lắc đơn phụ thuộc vào nhiệt độ

+ nếu như > 0 có nghĩa là t2 > t1 đồng hồ đeo tay chạy chậm trễ ở ánh nắng mặt trời t2

+ Nếu2 1 đồng hồ chạy nhanh ở ánh sáng t2

- Thời gian đồng hồ đeo tay chạy nhanh hay lờ lững trong một ngày đêm:  = 86400..|t2-t1| b. Phụ thuộc vào chiều cao h

+ trên mặt đất h =0: Chu kì bé lắc đơn: T0 = 2

+ Ở độ cao h: Chu kì nhỏ lắc đơn: Th = 2

Với: g = G ; gh = G

G = 6,67.10-11 : hằng số hấp dẫn. M: khối lượng trái đất.

R = 6400 km: bán kính trái đất.

 Th = T0(1+)

+ Độ trở thành thiên tỉ đối của chu kì theo độ cao h:

lưu lại ý: Trường hợp đồng hồ thời trang quả lắc

+ Nếu đồng hồ thời trang chạy đúng giờ cùng bề mặt đất. Do nên đồng hồ thời trang sẽ chạy lờ đờ ở độ cao h.

+ Nếu đồng hồ đeo tay chạy đúng ở độ cao h, thì đã chạy cấp tốc trên khía cạnh đất.

+ Thời gian đồng hồ chạy cấp tốc hay chậm rãi sau một ngày đêm:  = 86400.

c. Phụ ở trong vào độ sâu h’ + Ở độ sâu h " ≠ 0: Chu kì của bé lắc đơn: Th" = 2

*

Với g =

*
 Th" = T0(1+ )

+ Độ đổi mới thiên tỉ đối của chu kì theo độ sâu h’:

*
lưu giữ ý: Trường hợp đồng hồ thời trang quả lắc

+ Nếu đồng hồ đeo tay chạy đúng giờ xung quanh đất. Bởi > 0 nên đồng hồ đeo tay sẽ chạy chậm rì rì ở độ sâu h’.

+ Nếu đồng hồ thời trang chạy đúng làm việc độ sâu h’, thì đang chạy nhanh trên mặt đất.

+ Thời gian đồng hồ chạy cấp tốc hay lừ đừ sau một ngày đêm:  = 86400

2. Sự phụ thuộc vào của chu kì bé lắc vào một trường lực phụ không đổia. Nhờ vào vào năng lượng điện trường

+ Lực điện trường:

*
, về độ lớn: F = |q|E

* giả dụ q > 0:

*
cùng phía với
*

* nếu q 0 góc lệch của phương dây treo cùng với phương trực tiếp đứng lúc vật ở đoạn cân bằng.

b. Phụ nằm trong vào lực cửa hàng tính

+ Lực quán tính:

*
, độ phệ F = m.a (
*
)

+ chuyển động nhanh dần đầy đủ

*
(
*
có hướng chuyển động)

+ hoạt động chậm dần mọi

*

* nếu để trong thang máy: g" = g  a

* nếu để trong ô tô chuyển động ngang: g"=

*

+ Lực điện trường:

*
, độ mập F = |q|.E (Nếu q > 0 
*
; còn nếu q
*
gọi là gia tốc trọng ngôi trường hiệu dụng hay tốc độ trọng ngôi trường biểu kiến.

Chu kỳ xấp xỉ của con lắc solo khi đó: T " = 2

*

các trường hợp đặc biệt: + có phương ngang: * trên VTCB dây treo lệch với phương trực tiếp đứng một góc có: tanα =

* g" =

+ tất cả phương thẳng đứng thì g" = g 

* trường hợp hướng xuống thì g" = g +

* ví như hướng lên thì g" = g -

B. CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Dạng 1:
Sự thay đổi chu kỳ

+ Đưa xuống độ sâu h’: đồng hồ thời trang chậm, mỗi giây chậm chạp

+ Đưa lên độ cao h: đồng hồ chậm, từng giây chậm chạp

+ Theo sức nóng độ: , khi t0 tăng thì đồng hồ đeo tay chậm mỗi giây là , khi ánh sáng giảm đồng hồ thời trang nhanh từng giây là

+ Nếu đến giá trị cụ thể của g với l khi chuyển đổi thì

*
Dạng 2: phương thức gia trọng biểu kiến

+ nhỏ lắc chịu thêm công dụng của lực lạ (lực quán tính, lực đẩy Archimeder, lực điện trường), ta xem con lắc xê dịch tại nơi gồm gia tốc trọng lực biểu loài kiến = +

*

+ địa thế căn cứ vào chiều của và tìm giá trị của g ". Chu kỳ con nhấp lên xuống là T = 2

*

+ bé lắc 1-1 đặt vào xe chuyển động với vận tốc a = const: T = 2 = 2, cùng với α là vị trí cân bằng của bé lắc: tanα =

+ nhỏ lắc treo bên trên xe hoạt động trên dốc nghiêng góc α, vị trí thăng bằng tanβ = (lên dốc lấy dấu +, lao dốc lấy lốt -), g" = (lên dốc lấy vết +, lao dốc lấy dấu -)

C. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

Một bé lắc solo đang dao động điều hoà. Chọn phát biểu đúng? A. Nhiệt độ giảm dẫn đến tần số sút B. ánh nắng mặt trời tăng nhỏ lắc vẫn đi nhanh

C. ánh nắng mặt trời giảm chu kỳ tăng theo D. ánh sáng giảm thì tần số đã tăng

Một đồng hồ đeo tay quả lắc được coi như một nhỏ lắc solo chạy đúng giờ trên một địa điểm trên mặt đất. Khi nhiệt độ môi trường xung quanh giảm thì đồng hồ thời trang A. Chạy chậm. B. Chạy nhanh.

Xem thêm: Bộ Bàn Ghế Inox Mặt Kiếng Giá Bao Nhiêu ? Bàn Ăn Mặt Kính Hòa Phát

C. Chạy như lúc chưa tăng sức nóng độ. D. Ko chạy nữa.

Một đồng hồ đeo tay quả nhấp lên xuống chạy đúng giờ trên chiều cao h. Đưa đồng hồ thời trang xuống khía cạnh đất. Coi ánh sáng hai nơi này là như nhau. Khi đó đồng hồ sẽ: A. Chạy nhanh. B. Chạy chậm.

C. Chạy đúng giờ. D. Không tồn tại cơ sở nhằm kết luận.

Một đồng hồ đeo tay quả lắc chạy đúng giờ bên dưới một hầm mỏ bao gồm độ sâu h’. Đưa đồng hồ thời trang lên phương diện đất. Coi ánh sáng hai địa điểm này là như nhau. Lúc đó đồng hồ đeo tay sẽ: A. Chạy nhanh. B. Chạy chậm.

C. Chạy đúng giờ. D. Không tồn tại cơ sở để kết luận.

Khi gửi một bé lắc đơn lên rất cao theo phương trực tiếp đứng (coi chiều dài của nhỏ lắc không đổi) thì tần số xấp xỉ điều hòa của nó sẽ A. Tăng do tần số giao động điều hòa của nó tỉ lệ nghịch với tốc độ trọng trường.

B. Bớt vì tốc độ trọng trường sút theo độ cao.

C. Ko đổi vị chu kỳ dao động điều hòa của nó không nhờ vào vào vận tốc trọng trường.

D. Tăng bởi vì chu kỳ xấp xỉ điều hòa của chính nó giảm.

Một con lắc 1-1 có chiều nhiều năm dây treo là l. Cho quả cầu của con lắc tích điện dương q với dao động nhỏ dại trong năng lượng điện trường có đường sức hướng thẳng vùng lên trên. Tần số góc của con lắc là: A.
*
B.
*

C.

*
D.
*

Một con lắc 1-1 có chiều dài dây treo là l cùng vật nặng nề có khối lượng m, trọng lượng riêng là D. Đặt bé lắc dao động trong chân ko thì chu kì xấp xỉ của nó là T = 2. Nếu đặt con rung lắc trong không gian có trọng lượng riêng D0 thì chu kì giao động của con lắc là: A.
*
B.
*

C.

*
D.
*

Đặt một con lắc đối kháng trong một loại xe vận động nhanh dần rất nhiều với vận tốc a bên trên một đoạn đường nằm ngang tại khu vực có tốc độ g. Chu kì dao động T’ mới của nhỏ lắc được xác định bằng biểu thức như thế nào sau đây? A.
*
B. C.
*
D. Một nhỏ lắc đối chọi có chu kì xê dịch tự vị trên Trái Đất là T0. Đưa con lắc lên mặt Trăng. Gia tốc rơi tự do thoải mái trên phương diện Trăng bởi trên Trái Đất. Chu kì của con lắc cùng bề mặt Trăng là T. Quý hiếm của T là: A. T = 6T0 B. T = C. T = T0 D. T = bạn ta đưa đồng hồ quả lắc từ Trái Đất lên mặt Trăng. Biết rằng tốc độ rơi tự do thoải mái trên khía cạnh Trăng nhỏ tuổi hơn bên trên Trái Đất 6 lần. Chu kì xấp xỉ của nhỏ lắc sẽ thay đổi như chũm nào? Coi rằng nhiệt độ ở mặt Trăng và Trái Đất là như nhau. A. Tăng 1,45 lần. B. Giảm 4,25 lần. C. Tăng 2,45 lần. D. Giảm 1,56 lần. Một con lắc được tích năng lượng điện q > 0 đặt trong điện trường đều hướng trực tiếp đứng xuống dưới. Cho con lắc giao động với biên độ góc nhỏ. Độ phát triển thành thiên tỉ đối của chu kì được xác định bằng biểu thức như thế nào sau đây? hiểu được T0 là chu kì của nhỏ lắc khi không đặt vào trong năng lượng điện trường A. - B. - C. - D. - Một bé lắc đơn xê dịch theo chu kì T1 ở ánh sáng t. Hotline α là thông số nở lâu năm của con lắc. Khi nhiệt độ môi trường thiên nhiên tăng lên một lượng t, độ thay đổi thiên tỉ đối của chu kì được khẳng định bằng biểu thức nào sau đây? A. α.t B. α.t C. D. Một nhỏ lắc dao động điều hòa cùng với chu kì T1 ở phương diện đất. Nhỏ lắc được đưa lên vùng núi tất cả độ cao h so với phương diện đất. Trả sử nhiệt độ ở chiều cao h không biến đổi so với ánh nắng mặt trời ở khía cạnh đất. Độ biến thiên tỉ đối của chu kì được xác định bằng biểu thức như thế nào sau đây? Biết R là nửa đường kính của Trái Đất. A. 1 + B. C. D. Một đồng hồ đeo tay quả lắc được coi như một nhỏ lắc đối chọi chạy đúng giờ tại 1 nơi cùng bề mặt đất có ánh sáng 200C. Trên đó, khi nhiệt độ là 300C thì đồng hồ thời trang chạy nhanh hay chậm. Tính thời gian đồng hồ đeo tay chạy không đúng sau một ngày đêm. Biết thông số nở nhiều năm của dây treo con lắc là α = 2.10-5 K-1. A. đồng hồ đeo tay chạy cấp tốc 30,85 s. B. đồng hồ đeo tay chạy lờ lững 8,64 s.

C. đồng hồ chạy cấp tốc 17,85 s. D. đồng hồ chạy chậm trễ 18,72 s.

trên một vị trí trên mặt đất có nhiệt độ100 C thì đồng hồ quả lắc chạy cấp tốc 6,48 s vào một ngày đêm. Hệ số nở lâu năm của dây treo của quả rung lắc α = 2.10-5 K-1. Hỏi nhiệt độ ở đó bởi bao nhiêu thì đồng hồ chạy đúng? A. 11, 50C B. 17,50C C. 12,50C D. 19,50C Một nhỏ lắc được tích năng lượng điện q > 0 để trong năng lượng điện trường đều hướng trực tiếp đứng xuống dưới. Cho con lắc xấp xỉ với biên độ góc nhỏ. Xác minh điện tích q? biết rằng T0 = 2 s là chu kì dao động của bé lắc khi không đặt vào trong điện trường; thời gian chạy không đúng trong một chu kì là 0,002 s; trọng lượng của thứ nặng m = 100 g; cường độ điện ngôi trường E = 9,8.103 V/m; g = 9,8 m/s2 A. 2.10-6 C B. 3.10-6 C. C. 4.10-6 C. D. 5.10-6 C. Một nhỏ lắc đơn giao động tại vị trí A cùng bề mặt đất với chu kì 2 s. Nhỏ lắc được đưa tới điểm B xung quanh đất thì tiến hành được 100 xấp xỉ toàn phần trong 201 s. Biết nhiệt độ tại hai khu vực này là như nhau. Tỉ số giữa hai vận tốc trọng trường tại nhì điểm bằng A. 1 B. 2,01 C. 1,08 D. 1,01 Một bé lắc 1-1 có chiều lâu năm dây treo 50cm với vật nhỏ dại có cân nặng 0,01 kg sở hữu điện tích q = 5.10-6 C, được xem là điện tích điểm. Nhỏ lắc xê dịch điều hòa trong điện trường hầu hết mà vector cường độ điện trường tất cả độ khủng E = 104 V/m và hướng trực tiếp đứng xuống dưới. đem g = 10m/s2,  = 3,14. Chu kỳ giao động điều hòa của bé lắc là A. 0,58 s B. 1,99s C. 1,40 s D. 1,15 s Treo bé lắc solo vào nai lưng một ô-tô tại vị trí có tốc độ trọng ngôi trường g = 9,8 m/s2. Lúc ôtô đứng im thì chu kì xấp xỉ điều hòa của con lắc là 2 s. Trường hợp ôtô hoạt động thẳng nhanh dần đều trên đường nằm ngang với giá tốc 2 m/s2 thì chu kì xê dịch điều hòa của bé lắc xấp xỉ bằng A. 2,02 s. B. 1,82 s. C. 1,98 s. D. 2,00 s. Một đồng hồ thời trang quả nhấp lên xuống được tinh chỉnh và điều khiển bởi nhỏ lắc solo chạy đúng giờ lúc chiều dài thanh treo l = 0,234 m và tốc độ trọng trường g = 9,832 m/s2. Nếu chiều dài thanh treo l" = 0,232 m và gia tốc trọng trường g " = 9,831 m/s2 thì trong một hôm mai nó chạy nhanh hay chậm rãi bao nhiêu? A. t = 365,472 s B. t = 368,24 s C. t = 390,472 s D. t = 365,42 s Một đồng hồ đeo tay quả lắc chạy đúng giờ khi bỏ lên mặt đất. Hỏi khi đưa đồng hồ thời trang lên chiều cao h = 300 m đối với mặt để thì nó đã chạy cấp tốc hay chậm bao nhiêu trong 30 ngày. Biết ánh sáng không vắt đổi, bán kính của Trái Đất là R = 6400 km. A. Lừ đừ 121,5 s B. Nhanh 121,5 s C. Chậm 12,5 s D. Nhanh 12,5 s Một đồng hồ quả rung lắc chạy đúng tiếng khi bỏ trên mặt đất. Hỏi khi đưa đồng hồ thời trang xuống độ sâu z = 300 m so với mặt đặt thì nó sẽ chạy nhanh hay chậm từng nào trong 30 ngày. Biết ánh sáng không chũm đổi, nửa đường kính của Trái Đất là R =6400 km. A. Lừ đừ 60,1 s B. Nhanh 60, 67 s C. đủng đỉnh 62,5 s D. Nhanh 52,5 s cần sử dụng dữ kiện sau để vấn đáp câu 23, 24

Hai con lắc đơn hệt nhau nhau, các quả cầu giao động có kích thức nhỏ tuổi làm bằng chất có cân nặng riêng D =8450 kg/m3. Dùng các con nhấp lên xuống nói trên để điều khiển các đồng hồ đeo tay quả lắc. Đồng hồ trước tiên đặt trong không gian và dòng thứ hai để trong chân không. Biết cân nặng riêng của không gian là  = 1,3 kg/m3. Biết các điều kiện khác như nhau nhau lúc hai đồng hồ đeo tay hoạt động.

giả dụ xem đồng hồ đeo tay thứ hai chạy đúng thì đồng hồ thứ nhất chạy nhanh hay chậm bao nhiêu sau một ngày đêm? A. Chậm chạp 6, 65 s B. Lừ đừ 0.665 s C. Lờ lững 6,15 s D. Chậm rãi 6, 678 s nếu như xem đồng hồ thứ nhất chạy đúng thì đồng hồ thứ nhị chạy nhanh hay chậm từng nào sau một ngày đêm? A. Cấp tốc 6, 65 s B. Nhanh 0.665 s C. Cấp tốc 6,15 s D. Cấp tốc 6, 678 s