Kéo hai con lắc lệch một góc nhỏ như nhau rồi đồng thời buông nhẹ.. Hỏi sau thời gian ngắn nhất bao nhiêu thì hai con lắc sẽ đồng thời trở lại vị trí này: Giải: Sau lần dao động thứ nhấ
Trang 1Phương pháp giải bài tập con lắc trùng phùng
Bài 1: Hai con lắc đơn treo cạnh nhau có chu kỳ dao động nhỏ là T1 = 4s và T2 = 4,8s Kéo hai con lắc lệch một góc nhỏ như nhau rồi đồng thời buông nhẹ Hỏi sau thời gian ngắn nhất bao nhiêu thì hai con lắc sẽ đồng thời trở lại vị trí này:
Giải:
Sau lần dao động thứ nhất của con lắc T1, con lắc T2 sẽ cần thêm một khoảng thời gian là (T2 - T1) để trở về vị trí xuất phát của nó Nghĩa là con lắc T2 bị trễ so với con lắc T1 một khoảng thời gian là (T2 - T1)
(Thời gian trễ của con lắc T2 so với T1 : (T2 - T1) = 4,8 -4 = 0,8s
Sau n lần dao động của con lắc T1, khoảng thời gian trễ này sẽ được nhân lên n lần, nghĩa là n*(T2 - T1)
Để hiện tượng trùng phùng xảy ra, nghĩa là 2 con lắc đến vị trí xuất phát tại cùng một thời điểm thì khoảng thời gian trễ ở trên phải bằng đúng 1 chu kỳ của con lắc T1 Nghĩa là: n.(T2 - T1) = T1
Hay n.T2 = (n+1).T1 =∆t ( Thời gian để hai con lắc trùng phùng lần thứ nhất)
2 1
4 5 0,8
T n
− vậy ∆t = nT2 = 5.4,8 = 24s
Bài 2: Với bài toán như trên hỏi thời gian để hai con lắc trùng phùng lần thứ 2 và khi đó
mỗi con lắc thực hiện bao nhiêu dao động:
A 24s; 10 và 11 dao động B 24s; 10 và 12 dao động
C 22s; 10 và 11 dao động D 23s; 10 và 12 dao động
Giải:
Với n.(T2 – T1) = 1.T1 thì ta sẽ có lần trùng phùng sớm nhất Với n = 5
Có thể dùng điều kiện n.(T2 – T1) = m*T1 thì ta sẽ có lần trùng phùng thứ m Chọn m =2 thì ta có n = 10 sẽ là lần trùng phùng thứ 2
Khi đó: n.(T2 – T1) = 2T1 và ∆t = nT2 = (n+2)T1 = 48s
Con lắc 1 thực hiện: n+2 = 12 dao động, con lắc 2 thực hiện n = 10 dao động
Bài 3: Hai con lắc đơn có chu kì dao động lần lượt là T1=0,3s và T2 =0,6s được kích thích cho bắt đầu dao động nhỏ cùng lúc Chu kì dao động trùng phùng của bộ đôi con lắc này bằng:
A 1,2 s B 0,9 s C 0,6 s D 0,3 s
Bài 4: Hai con lắc lò xo treo cạnh nhau có chu kỳ dao động nhỏ là T1 = 2s và T2 = 2,1s. Kéo hai con lắc ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn như nhau rồi đồng thời buông nhẹ Hỏi sau thời gian ngắn nhất bao nhiêu thì hai con lắc sẽ đồng thời trở lại vị trí này: