Bài 26.7 trang 48, 49, 50 SBT Vật lý 10 - Kết nối tri thức: Vật nặng của một con lắc đơn được kéo lên đến độ cao 15 cm so với vị trí cân bằng rồi buông nhẹ...

Vật nặng của một con lắc đơn được kéo lên đến độ cao 15 cm so với vị trí cân bằng rồi buông nhẹ. Trong suốt quá trình vật chuyển động, dây treo không bị co giãn. Bỏ qua mọi ma sát và khối lượng của dây treo. Lấy g = 9,8 m/s². Tính vận tốc của vật nặng khi nó đi qua vị trí cân bằng.

Phương pháp giải :

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng.

Trong đó: W = W_đ + W_t = 0,5mv² + mgh.

Lời giải chi tiết:

Chọn mốc thế năng là vị trí cân bằng.

Cơ năng của vật tại vị trí có độ cao 15 cm so với vị trí cân bằng là: W₁ = mgh _.

Cơ năng của vật tại vị trí cân bằng là: W₂ = 0,5.mv².

Vì bỏ qua mọi ma sát và khối lượng của dây treo, áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta được: W₁ = W₂ ó mgh = 0,5.mv² ó gh = 0,5.v²

è v ≈ 1,71 m/s.

Vậy vận tốc của vật nặng khi nó đi qua vị trí cân bằng là 1,71 m/s.