Một con lắc đơn dao động điều hòa trong thang máy đứng yên tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8m/s2 với năng lượng dao động là 150mJ, thì thang máy bắt đầu chuyển động nhanh dần đều xuống dưới với gia tốc 2,5m/s2. Biết rằng tại thời điểm thang máy bắt đầu chuyển động là lúc con lắc có vận tốc bằng 0, con lắc tiếp tục dao động điều hòa trong thang máy với năng lượng
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Thang máy chuyển động nhanh dần đều đi lên thì: \(g'=g+a=9,8+2,5=12,3\)m/s2
Khi vận tốc thang máy bằng 0 thì cơ năng con lắc bằng thế năng. Do vậy, gia tốc tăng lên g' thì thế năng cũng tăng lỉ lệ tương ứng, mà động năng bằng 0 nên cơ năng cũng tăng tỉ lệ như vậy.
Ta có: \(\frac{W'}{W}=\frac{g'}{g}=\frac{12,3}{9,8}\)
\(\Rightarrow W'=\frac{12,3}{9,8}.150=188,3J\)
Đáp án D.
Đáp án B
Thang máy chuyển động nhanh dần đều xuống dưới nên lực quán tính sẽ hướng lên làm giảm g.
Có
+ Xét con lắc lò xo : thay đổi g dẫn đến thay đổi VTCB. Độ lệch VTCB so với VTCB cũ là
đây chính là li độ của vật khi thang chuyển động. Lúc này vật có vận tốc
Biên độ mới:
+ Xét con lắc đơn : khi qua VTCB, con lắc đơn chỉ có động năng nên việc thay đổi g không làm ảnh hưởng đến cơ năng của con lắc.
Giải thích: Đáp án D
Phương pháp: Con lắc đơn và con lắc lò xo chịu thêm tác dụng của lực quán tính
Cách giải:
Vì thang máy chuyển động nhanh dần đều xuống phía dưới nên hai con lắc cùng chịu tác dụng của lực quán tính hướng lên phía trên.
* Xét với con lắc đơn:
+ Lúc này gia tốc trọng trường hiệu dụng tác dụng lên con lắc đơn là: g1 = g – a = 10 – 2,5 = 7,5 (m/s2)
+ Lúc qua VTCB, con lắc đơn có tốc độ và gia tốc trọng trường hiệu dụng g nên sau đó sẽ dao động với biên độ là:
* Xét với con lắc lò xo:
+ Con lắc lò xo chịu tác dụng của lực quán tính hướng lên nên VTCB dịch chuyển lên phía trên so với VTCB ban đầu một đoạn:
Do đó thời điểm tác dụng lực, con lắc lò xo có li độ x2=x0=2,5cm và tốc độ v2=ωA nên sau đó sẽ dao động với biên độ là:
+ Tỉ số giữa biên độ dài của con lắc đơn và con lắc lò xo khi đó là:
Chọn D.
Khi thang máy bắt chuyển động nhanh dần đều con lắc có li độ cực đại thì không làm thay đổi li độ cực đại và tỉ số cơ năng dao động bằng tỉ số gia tốc hiệu dụng
Đáp án A
Vì thang máy đi lên với gia tốc nhanh dần đều : g' = g + a = 12
Tại vị trí cân bằng
Mà:
→ Biên độ giảm là : ( 1 – 0,9128).100% = 8,7%
=> Không có đáp án đúng
Thang máy chuyển động nhanh dần đều đi lên thì :
\(g'=g+a=9,8+2,5=12,3\) m/s2
Khi vận tốc thang máy bằng 0 thì cơ năng con lắc bằng thế năng. Do vậy, gia tốc tăng lên g' thì thế năng cũng tăng lỉ lệ tương ứng, mà động năng bằng 0 nên cơ năng cũng tăng tỉ lệ như vậy.
Ta có : \(\frac{W'}{W}=\frac{g'}{g}=\frac{12,3}{9,8}\)
\(\Rightarrow W'=\frac{12,3}{9,8}.150=188,3J\)