Câu hỏi: Một con lắc đơn gồm quả cầu nhỏ khối lượng m treo vào sợi dây có chiều dài $l=40cm$. Bỏ qua sức cản không khí. Đưa con lắc lệch khỏi phương thẳng đứng góc ${{\alpha }_{0}}=0,15rad$ rồi thả nhẹ, quả cầu dao động điều hòa. Quãng đường cực đại mà quả cầu đi được trong khoảng thời gian $\frac{2T}{3}$ là
A. 8cm
B. 18cm
C. 16cm
D. 6cm
Gợi ý câu trả lời
Đáp án B
Phương pháp giải:
Sử dụng VTLG
Giải chi tiết:
B.iên độ cong: ${{S}_{0}}={{\alpha }_{0}}.l=0,15.40=6cm$
Có: $\Delta t=\frac{2T}{3}=\frac{T}{2}+\frac{T}{6}$
+ Với khoảng thời gian $\frac{T}{2}$ vật luôn đi được quãng đường là $2{{S}_{0}}$
+ Với khoảng thời gian $\frac{T}{6}$ vật đi được quãng đường lớn nhất khi nó di chuyển gần VTCB. Góc quét được: ${{\varphi }_{\frac{T}{6}}}=\omega .\frac{T}{6}=\frac{2\pi }{T}.\frac{T}{6}=\frac{\pi }{3}$
B.iểu diễn trên VTLG ta có:
Từ hình vẽ ta tính được quãng đường cực đại mà quả cầu đi được trong $\frac{2T}{3}$ là:
$S=2{{S}_{0}}+{{S}_{0}}=3{{S}_{0}}=3.6=18cm$
