Đang tải phòng thí nghiệm Con lắc đơn…
Khám phá chuyển động, chu kỳ và sự chuyển hóa năng lượng.
Trạng thái: Đang mô phỏng tương tác thời gian thực
Quan sát: Khi góc lệch θ₀ = 10°, con lắc đơn dao động tuần hoàn với chu kỳ T = 2.01 s và cơ năng bảo toàn W = 0.149 J.
Chương trình GDPT 2018 môn Vật lí (Thông tư 32/2018/TT-BGDĐT): Vật lí 10 (Năng lượng, Công cơ học, Động năng – Thế năng và Định luật bảo toàn cơ năng) & Vật lí 11 (Dao động điều hòa, Con lắc đơn và Chuyển hóa năng lượng trong dao động).
Lý thuyết: Con lắc đơn gồm vật nhỏ khối lượng m (kg) treo ở đầu sợi dây mảnh không giãn chiều dài L (m) tại nơi có gia tốc trọng trường đều g (m/s²). Thành phần tiếp tuyến của trọng lực F_t = −mg·sin(θ) đóng vai trò lực kéo về. Trong miền góc lệch nhỏ (|θ₀| ≤ 10°–15°, sin θ ≈ θ rad), dao động là điều hòa với chu kỳ T₀ = 2π√(L/g). Khi bỏ qua ma sát và lực cản môi trường, cơ năng toàn phần W = W_đ + W_t = mgL(1 − cos θ₀) được bảo toàn.
Giả thuyết: Trong điều kiện góc lệch nhỏ cố định và cùng gia tốc trọng trường g, chu kỳ dao động T tỉ lệ thuận với căn bậc hai của chiều dài dây treo (T ∝ √L) và độc lập với khối lượng quả nặng m.
Biến độc lập: Chiều dài dây treo L (m), gia tốc trọng trường g (m/s²) và biên độ góc lệch ban đầu θ₀ (°)
Biến phụ thuộc: Chu kỳ dao động T (s) và cơ năng toàn phần W = mgL(1 − cos θ₀) (J)
Biến kiểm soát: Khối lượng quả nặng m = 1,00 kg và điều kiện môi trường lý tưởng không lực cản không khí