Nội dung bài giảng
1. Với con lắc đơn, thành phần lực kéo vật về vị trí cân bằng là
P1 = - mg\(\frac{s}{l}\) = ma = ms" hay s" = - g\(\frac{s}{l}\) = - ω 2s
trong đó, s là li độ cong của vật đo bằng mét (m), l là chiều dài của con lắc đơn đo bằng mét (m). Đó là phương trình động lực học của con lắc đơn.
2. Con lắc đơn dao động điều hòa với phương trình:
s = S0cos(ωt + \(\varphi\)) hoặc α = α0cos(ωt + \(\varphi\)); với α = \(\frac{s}{l}\); α0 = \(\frac{S_{0}}{l}.\)
3. Chu kì, tần số, tần số góc: T = 2π\(\sqrt{\frac{l}{g}}\); f = \(\frac{1}{2\pi }\)\(\sqrt{\frac{g}{l}}\); ω = \(\sqrt{\frac{g}{l}}\).
Trong đó: g là gia tốc rơi tự do (m/s2), là chiều dài của con lắc (m).
4. Năng lượng của con lắc đươn
- Động năng: Wđ = \(\frac{1}{2 }\)mv2.
- Thế năng: Wt = mgl(1-cosα)
- Cơ năng: W = Wđ + Wt = mgl(1-cosα0)
- Cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn nếu bỏ qua lực ma sát.