Chu kì CLĐ có chiều dài là tổng (hiệu) chiều dài 2 con lắc

Chu kì CLĐ có chiều dài là tổng (hiệu) chiều dài 2 con lắc

4.1/5

Tác giả: Thầy Tùng

Đăng ngày: 19 Aug 2022

Lưu về Facebook:
Hình minh họa Chu kì CLĐ có chiều dài là tổng (hiệu) chiều dài 2 con lắc

Lý thuyết về Chu kì CLĐ có chiều dài là tổng (hiệu) chiều dài 2 con lắc

Tại cùng một nơi con lắc đơn chiều dài ${{l}_{1}}$ có chu kỳ ${{T}_{1}},$

con lắc đơn chiều dài ${{l}_{2}}$ có chu kỳ ${{T}_{2}},$

con lắc đơn chiều dài ${{l}_{1}}+{{l}_{2}}$ có chu kỳ ${{T}_{3}},$ con lắc đơn chiều dài ${{l}_{1}}-{{l}_{2}}\left( {{l}_{1}}>{{l}_{2}} \right)$ có chu kỳ ${{T}_{4}}.$

$\begin{array}{l}
{T_3} = 2\pi \sqrt {\dfrac{{{l_1} + {l_2}}}{g}}  \Rightarrow T_3^2 = 4{\pi ^2}\dfrac{{{l_1} + {l_2}}}{g}\\
{T_1} = 2\pi \sqrt {\dfrac{{{l_1}}}{g}}  \Rightarrow T_1^2 = 4{\pi ^2}\dfrac{{{l_1}}}{g}\\
{T_2} = 2\pi \sqrt {\dfrac{{{l_2}}}{g}}  \Rightarrow T_2^2 = 4{\pi ^2}\dfrac{{{l_2}}}{g}
\end{array}$ $ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{l_1} + {l_2} = \dfrac{{{T_3}^2.g}}{{4{\pi ^2}}}\\
{l_1} = \dfrac{{T_1^2.g}}{{4{\pi ^2}}}\\
{l_2} = \dfrac{{T_2^2.g}}{{4{\pi ^2}}}
\end{array} \right.$ $ \Rightarrow \dfrac{{{T_3}^2.g}}{{4{\pi ^2}}} = \dfrac{{T_1^2.g}}{{4{\pi ^2}}} + \dfrac{{T_2^2.g}}{{4{\pi ^2}}} \Leftrightarrow T_3^2 = T_1^2 + T_2^2$

 $\begin{array}{l}
{T_4} = 2\pi \sqrt {\dfrac{{{l_1} - {l_2}}}{g}}  \Rightarrow T_4^2 = 4{\pi ^2}\dfrac{{{l_1} - {l_2}}}{g}\\
{T_1} = 2\pi \sqrt {\dfrac{{{l_1}}}{g}}  \Rightarrow T_1^2 = 4{\pi ^2}\frac{{{l_1}}}{g}\\
{T_2} = 2\pi \sqrt {\dfrac{{{l_2}}}{g}}  \Rightarrow T_2^2 = 4{\pi ^2}\frac{{{l_2}}}{g}
\end{array}$ $ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{l_1} - {l_2} = \dfrac{{{T_4}^2.g}}{{4{\pi ^2}}}\\
{l_1} = \dfrac{{T_1^2.g}}{{4{\pi ^2}}}\\
{l_2} = \dfrac{{T_2^2.l}}{{4{\pi ^2}}}
\end{array} \right.$ $ \Rightarrow \dfrac{{{T_4}^2.g}}{{4{\pi ^2}}} = \dfrac{{T_1^2.g}}{{4{\pi ^2}}} - \dfrac{{T_2^2.g}}{{4{\pi ^2}}} \Leftrightarrow T_4^2 = T_1^2 - T_2^2$

Vậy $T_{3}^{2}=T_{1}^{2}+T_{2}^{2}$ và $T_{4}^{2}=T_{1}^{2}-T_{2}^{2}$

Bài tập tự luyện có đáp án

Câu 1: Tại một vị trí trên Trái Đất, con lắc đơn có chiều dài ${{\ell }_{1}}$ dao động điều hòa với chu kì $T_1$; con lắc đơn có chiều dài ${{\ell }_{2}}$ (${{\ell }_{2}}$ < ${{\ell }_{1}}$) dao động điều hòa với chu kì $T_2$. Cũng tại vị trí đó, con lắc đơn có chiều dài ${{\ell }_{1}}$ - ${{\ell }_{2}}$ dao động điều hòa với chu kì là

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Độ cứng k lò xo không thay đổi, từ $T=2\pi \sqrt{\dfrac{\ell }{g}}$$T\sim \sqrt{\ell }$ 

$\left. \begin{array}{l}{T_1} \sim \sqrt {{\ell _1}} \\{T_2} \sim \sqrt {{\ell _1}} \\T \sim \sqrt {{\ell _1} + {\ell _2}} \end{array} \right\} \to \left. \begin{array}{l}T_1^2 \sim {\ell _1}\\T_2^2 \sim {\ell _2}\\{T^2} \sim {\ell _1} - {\ell _2}\end{array} \right\} \to {T^2} = T_1^2 - T_2^2$