Khảo sát định tính Khi kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc a ta đã thực hiện một công và truyền cho quả cầu tức là cho con lắc một thế năng.. Khi lực kéo mất đi, lực thành phần
Trang 1Câu 4.1.
1 Khảo sát định tính
Khi kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc a ta đã thực hiện một
công và truyền cho quả cầu (tức là cho con lắc) một thế năng Nếu chọn
mốc thế năng ở vị trí cân bằng O, thì thế năng này bằng
Wt= mgh = mgl (1 - cosa)
Khi lực kéo mất đi, lực thành phầnF1 của trọng lựcr
P tiếp tuyến với cung
làm quả cầu chuyển động nhanh dần về vị trí cân bằng Thế năng của con lắc
giảm dần, động năng của con lắc tăng dần
Khi con lắc về tới vị trí cân bằng, lực thành phần F1= 0, thế năng của con lắc
bằng không, động năng của nó có giá trị cực đại
Quả cầu tiếp tục chuyển động theo quán tính làm cho con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng Lực thành phần F1lại xuất hiện nhỷng ngỷợc chiều với chuyển động, làm quả cầu chuyển động chậm dần, rồi dừng lại Động năng của con lắc giảm dần đến k
của nó tăng dần đến giá trị cực đại Sau đó, lực thành phần F1lại làm cho quả cầu chuyển động nhanh dần về vị trí cân bằng Một quá trình biến đổi năng lỷợng lại diễn ra giống nhỷ lúc đầu
Ta nhận thấy khi thế năng của con lắc giảm dần thì động năng của con lắc tăng dần, và ngỷợc lại
2 Khảo sát định l ỷợng.
Trong khi dao động, quả cầu chịu tác dụng của trọng lực r
P và lực căng r
T (bỏ qua ma sát) Công của lực căng luôn luôn bằng không vì lực này luôn luôn vuông góc với đỷờng đi Công của trọng lực không làm thay đổi cơ năng của quả cầu (tức là của con lắc) vì trọng lực là lực thế Do đó cơ năng của con lắc không đổi Nếu thế năng giảm đi bao nhiêu thì động năng tăng thêm bấy nhiêu Nói cách khác có sự chuyển hóa giữa thế năng và động năng của con lắc
W = Wđ+ Wt= 0 + Wt(max)= mgh = mgl (1 - cosa) = 2mgl sin2a
2
Điều kiện để con lắc dao động điều hòa là góc a phải nhỏ đến mức sinaằ a (rad) Khi ấy, ta có:
W =1
2mgla2
ằ
OM
Trang 2Vì biên độ A = la, nên ta có:
W = mg
2l A
2
Ta nhận thấy cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phỷơng của biên độ dao động điều hòa
Câu 4.2
1 Tìm U, giải thích :
- Các vôn kế chỉ giá trị hiệu dụng của hiệu điện thế
Số chỉ của vôn kế V là : U = U0
2
170 2
= ằ120V
- Vẽ giản đồ véctơ :
Hiệu điện thế U1đọc trên vôn kế V1đỷợc biểu hiện bằng véc
tơOCđ , U2đọc trên vôn kế V2đỷợc biểu diễn bằng CDđ U trên
đoạn mạch đọc trên vôn kế V đỷợc biểu diễn bằng ODđ Theo giả thiết dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế của đoạn mạch, nên 1
Cw >Lw Trên hình vẽ ta thấy, nếu môđun của 2 véctơBC
đ
vàCDđ rất lớn (nghĩa là U1, U2rất lớn) nhỷng lại chênh lệch nhau ít thì U1, U2có thể lớn hơn U rất nhiều
2 Tìm R, L, C và U1
- Biết I = U
Z =
U
Rcosj (do cosj = R
Z )
R =U
cos .cos
,
j =120 p4
5 @ 170 W
- Mặt khác U2= IZCđ ZC =U
I =
265 0,5 = 530
ZC = 1 530 1
530
1
530 314
Cw = ị =C w = ằ 6.10-6
= 6mF
- Do gócj = p/4 nên tam giác OBD là vuông cân
Trang 3|OB| = | BD| = I.Rđ đ = 0,5.170 = 85V.
mặt khác | BC| = |CD| - | BD| = 265 - 85 = 180Vđ đ đ
hay : ILw = 180V, L =180 180
0 5 314 115
Iw = , = , H.
- Giá trị U1= UR2 + UL2 = 852 + 1802 @ 199V (Số chỉ của vôn kế V1)
3 - Nhỷ đã nhận xét : dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế, nên giá trị 1
Cw >Lw (dung kháng lớn hơn cảm kháng).
Trong biểu thức : I =U
Z
U
C
=
+ổ -ố
ỗỗ ỗ
ử ứ
ữữữ
ữ 2
2 1 w w
số hạng Lw - 1
Cw sẽ âm, khi C tăng thì
1
Cw giảm, và Lw C
w
-ổ ố
ỗỗ ỗ
ử ứ
ữữữ
ữ
1 2
L - 1
C
2
w
w
ổ
ố
ỗỗ
ỗ
ử
ứ
ữữữ
ữ sẽ giảm, tức là tổng trở Z giảm, dẫn tới I tăng.
Hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây : U1= I R2 + (L )w sẽ tăng Còn U2 2= 1
U
R C2 2w2+ LCw2-1 2
, khi
C tăng thì U2giảm
- Vì U không đổi, nên I cực đại khi Lw = 1
C'w.
rút ra C’ = 12
Lw ằ 8,9mF ; I =
U
R =
120
170ằ 0,71A
Câu 77.3
1 Sơ đồ tạo ảnh
S ởƠ đ S1 đ S2
d1 d’1 d2 d’2
vàvới d1=Ơ O1O2= f1+ f2
d’1= f1; d2= O1O2- d’1= f2;ảnh S1ở tiêu diện của thấu kính O2do đó ảnh cuối cùng S2sẽ ở vô cực (d’2=Ơ) Chùm tia ló ra khối O2là chùm tia song song
Trang 42 Vẽ hình :
3 k =d'
d .
d'
d
1
1
2 2
;
d'
d =
f
d - f 1
1
1
1 1
;
d'
d =
f
d - f 2
2
2
2 2
d2= O1O2- d’1= f1+ f2
-d f
d - f =
-f
d - f + f
1 1
1 1
1 2
1 1
2
d'
d =
f
f - f
d - f - f
= - f (d - f )
f 2
2
2
2
1 2
1 1
2
2 1 1 1 2
k = - f
d - f .
f (d - f ) f 1
1 1
2 1 1 1 2
vậy k = - f
f
2
1
Độ phóng đại của ảnh cuối cùng không phụ thuộc vị trí đặt vật Nếu hệ gồm 2 thấu kính hội tụ thì ảnh cuối cùng
ngỷợc chiều với vật Nếu hệ gồm một thấu kính hội tụ và một thấu kính phân kì thì ảnh cuối cùng cùng chiều với vật
Có thể giải câu này bằng phỷơng pháp hình học
