Question

Đã trả lời bởi chuyên gia

Answer 1

Để trả lời các câu hỏi này, chúng ta cần hiểu rõ về chuyển động của một con lắc đơn trong một trường trọng lực. Con lắc đơn gồm một quả cầu nhỏ gắn vào một dây không dãn và không có ma sát. Các vị trí thường được xét là:

- A: vị trí cao nhất ở bên trái.
- B: vị trí cao nhất ở bên phải.
- O: vị trí thấp nhất (trung điểm).

Giả sử M là một vị trí bất kỳ giữa O và B.

### a) Thế năng lớn nhất và nhỏ nhất
Thế năng (U) của con lắc tại một vị trí phụ thuộc vào độ cao (h) của nó so với vị trí thấp nhất (O).

- **Thế năng lớn nhất**: Tại vị trí cao nhất (A và B), vì độ cao so với vị trí O là lớn nhất.
- **Thế năng nhỏ nhất**: Tại vị trí thấp nhất (O), vì độ cao là nhỏ nhất (bằng 0).

### b) Động năng lớn nhất và nhỏ nhất
Động năng (K) của con lắc phụ thuộc vào vận tốc (v) của nó.

- **Động năng lớn nhất**: Tại vị trí thấp nhất (O), vì vận tốc của con lắc là lớn nhất khi nó đi qua vị trí này.
- **Động năng nhỏ nhất**: Tại vị trí cao nhất (A và B), vì vận tốc của con lắc là bằng 0 ở các vị trí này.

### c) Thay đổi thế năng từ M đến B
Khi con lắc chuyển động từ M đến B:
- **Thế năng tăng lên**: Vì con lắc đang di chuyển lên cao hơn, độ cao tăng dẫn đến thế năng tăng.
- **Nguyên nhân**: Do công của lực trọng trường khi vật chuyển động ngược chiều lực trọng trường.

### d) Sự chuyển hóa cơ năng khi con lắc di chuyển

1. **A ➝ O**:
- Thế năng giảm, động năng tăng.
- Cơ năng được chuyển hóa từ thế năng sang động năng.

2. **O ➝ B**:
- Thế năng tăng, động năng giảm.
- Cơ năng được chuyển hóa từ động năng sang thế năng.

3. **B ➝ M**:
- Thế năng giảm, động năng tăng.
- Cơ năng chuyển hóa từ thế năng sang động năng (quá trình ngược lại của M ➝ B).

4. **M ➝ O**:
- Thế năng giảm, động năng tăng.
- Cơ năng chuyển hóa từ thế năng sang động năng.

5. **O ➝ M**:
- Thế năng tăng, động năng giảm.
- Cơ năng chuyển hóa từ động năng sang thế năng.

Tổng cơ năng (thế năng + động năng) của con lắc sẽ luôn được bảo toàn nếu bỏ qua các lực cản như ma sát và lực cản không khí.

...Xem thêm

Answer 2