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 (dfrac{{2T}}{3}) là
Phương pháp giải:
Sử dụng VTLG
Giải chi tiết:
Biên độ cong: ({S_0} = {alpha _0}.l = 0,15.40 = 6cm)
Có: (Delta t = dfrac{{2T}}{3} = dfrac{T}{2} + dfrac{T}{6})
+ Với khoảng thời gian (dfrac{T}{2}) vật luôn đi được quãng đường là (2{S_0})
+ Với khoảng thời gian (dfrac{T}{6}) vật đi được quãng đường lớn nhất khi nó di chuyển gần VTCB. Góc quét được:
({varphi _{dfrac{T}{6}}} = omega .dfrac{T}{6} = dfrac{{2pi }}{T}.dfrac{T}{6} = dfrac{pi }{3})
Biểu diễn trên VTLG ta có:
Từ hình vẽ ta tính được quãng đường cực đại mà quả cầu đi được trong (dfrac{{2T}}{3})là:
(S = 2{S_0} + {S_0} = 3{S_0} = 3.6 = 18cm)
Chọn B.