Người ta treo một con lắc trong một toa tàu. Biết tàu chuyển động ngang với gia tốc a và dây treo con lắc nghiêng góc α = 18 o so với phương thẳng đứng. Tính gia tốc của tàu. Lấy g = 10 m / s 2
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án A
Khi toa xe chuyển động với gia tốc a → xuống thì với quả cầu, ngoài lực căng dây, trọng lực, quả cầu còn chịu thêm lực quán tính. Trọng lực biểu kiến của quả cầu lúc này là:
Khi toa xe trượt không ma sát thì lực quán tính luôn hướng lên ngược chiều với gia tốc:
Gia tốc trọng trường hiệu dụng
chu kỳ con lắc là
STUDY TIP
Trong hệ quy chiếu gắn với toa xe thì quả cầu chịu tác dụng bởi 3 lực: T → , P → , F q t →
Để tính độ lớn của g' thì dựa vào định lí hàm cosin
Đáp án A
Khi vật chưa chuyển động chịu gia tốc trọng trường là g tìm được l .
Khi vật chuyển động với tốc độ v = 15 m/s chịu tác động của gia tốc trọng trường và gia tốc hướng tâm :
g' = g 2 + a h t 2
Chu kì dao động nhỏ của con lắc : T' = 2 π 1 g 2 + a ht 2
Đáp án A
Tàu đi qua khúc cua => tàu chuyển động tròn đều => tàu có lực hướng tâm => con lắc chịu thêm lực quán tính (bằng với lực hướng tâm, cùng phương nhưng ngược chiều).
Đáp án A
Tàu đi qua khúc cua => tàu chuyển động tròn đều => tàu có lực hướng tâm => con lắc chịu thêm lực quán tính (bằng với lực hướng tâm, cùng phương nhưng ngược chiều).
Ta có F q t = m . v t a u 2 R . Gọi hợp lực tác dụng lên vật là F thì:
F = m g ' ⇔ F q t 2 + P 2 = m g ' ⇔ m 2 . v t a u 4 R 2 + m 2 g 2 = m g ' ⇔ g ' = v t a u 4 R 2 + g 2
Gọi T’ là chu kỳ dao động trên khúc cua. Ta có:
T
'
T
=
g
g
'
⇔
T
'
=
T
.
g
v
t
a
u
4
R
2
+
g
2
≈
1
,
998
(
s
)
Đáp án D
Con lắc chịu thêm lực quản tính F → = − m a → nên trọng lực hiệu dụng P → ' = P → + F →
Vị trí cân bằng mới lệch so với vị trí cân bằng cũ một góc β ( xem hình).
Áp dụng định lý hàm số cosin:
P ' = P 2 + F 2 − 2 F P cos 120 o g ' = P ' m = g 2 + a 2 − 2 g a cos 120 0 = 2 31 m / s 2
Áp dụng định lý hàm sin
F sin β = P ' sin 120 0 ⇒ sin β = sin 120 0 a g ' ⇒ β = 0,12562 r a d
Và đây cũng chính là biên độ góc
v max = 2 g ' l 1 − cos β = 2.2 31 .0,1. 1 − cos 0,1562 ≈ 0,165 m / s
Đáp án D
Lời giải chi tiết:
Con lắc chịu thêm lực quản tính F=-m.a nên trọng lực hiệu dụng P ' → = P → + F →
Vị trí cân bằng mới lệch so với vị trí cân bằng cũ một góc β ( xem hình).
Áp dụng định lý hàm số cosin:
Áp dụng định lý hàm sin.
Và đây cũng chính là biên độ góc.
Chọn hệ quy chiếu gắn với toa tàu. (Hình 55)