Chu kì dao động của con lắc đơn khi con lắc chịu thêm tác dụng của lực lạ là: \(T’ = 2\pi \sqrt {\dfrac{l}{{g’}}} \)

Ta có: \(\overrightarrow {P’}  = \overrightarrow P  + \overrightarrow F \)

Trong đó: \(\overrightarrow {P’} \) : trọng lực biểu kiến (có vai trò như trọng lực), \(\overrightarrow P \) : trọng lực, \(\overrightarrow F \) lực lạ.

\( \to \overrightarrow {g’}  = \overrightarrow g  + \dfrac{{\overrightarrow F }}{m}\) : gia tốc trọng trường hiệu dụng hay gia tốc trọng trường biểu kiến.

I- CÁC LỰC LẠ THƯỜNG GẶP:

– Lực quán tính: \(\overrightarrow F =  – m\overrightarrow a \), độ lớn F = ma     ( \(\overrightarrow F  \uparrow  \downarrow \overrightarrow a \))

+ Chuyển động nhanh dần đều \(\overrightarrow a  \uparrow  \uparrow \overrightarrow v \) (\(\overrightarrow v \) có hướng chuyển động)

+ Chuyển động chậm dần đều \(\overrightarrow a  \uparrow  \downarrow \overrightarrow v \)

– Lực điện trường: \(\overrightarrow F = q\overrightarrow E \), độ lớn F = |q|E   (Nếu q > 0 Þ \(\overrightarrow F  \uparrow  \uparrow \overrightarrow E \); còn nếu q < 0 Þ \(\overrightarrow F  \uparrow  \downarrow \overrightarrow E \))

– Lực đẩy Ácsimét: \(F = DgV\) (\(\overrightarrow F \)luông thẳng đứng hướng lên)

Trong đó:

  • D là khối lượng riêng của chất lỏng hay chất khí.
  • g là gia tốc rơi tự do.
  • V là thể tích của phần vật chìm trong chất lỏng hay chất khí đó.

II- CÔNG THỨC ÁP DỤNG LÀM BÀI TẬP

– \(\overrightarrow F \) có phương ngang: \(\overrightarrow F \bot \overrightarrow P \)

Tại VTCB dây treo lệch với phương thẳng đứng một góc có:   \(\tan \alpha  = \dfrac{F}{P}\)

Thì  \(g’ = \sqrt {{g^2} + {{(\dfrac{F}{m})}^2}} \)

Ví dụ:

Con lắc đơn chịu tác dụng của ngoại lực

– \(\overrightarrow F \)có phương thẳng đứng thì \(g’ = g \pm \dfrac{F}{m}\)

  • Nếu \(\overrightarrow F \) hướng xuống thì \(g’ = g + \dfrac{F}{m}\)
  • Nếu \(\overrightarrow F \) hướng lên thì \(g’ = g – \dfrac{F}{m}\)

– \(\overrightarrow F \)có hướng xiên:

Con lắc đơn chịu tác dụng của ngoại lực
  • Xiên xuống:

\(\begin{array}{l}P’ = \sqrt {{P^2} + F_{qt}^2 – 2P.{F_{qt}}{\rm{cos}}\left( {{{90}^0} + \beta } \right)} \\ \to g’ = \sqrt {{g^2} + {a^2} – 2g.ac{\rm{os(9}}{{\rm{0}}^0} + \beta )} \end{array}\)

Góc θ: \(\dfrac{a}{{\sin \theta }} = \dfrac{{g’}}{{\sin ({{90}^0} + \beta )}}\)

  • Xiên lên:

\(\begin{array}{l}P’ = \sqrt {{P^2} + F_{qt}^2 – 2P.{F_{qt}}{\rm{cos}}\left( {{{90}^0} – \beta } \right)} \\ \to g’ = \sqrt {{g^2} + {a^2} – 2g.ac{\rm{os(9}}{{\rm{0}}^0} – \beta )} \end{array}\)

Vì \(cos(\pi  – a) =  – cosa\)

\( \to P’ = \sqrt {{P^2} + F_{qt}^2 + 2P.{F_{qt}}{\rm{cos}}\alpha } \)

Góc θ: \(\dfrac{a}{{\sin \theta }} = \dfrac{{g’}}{{\sin ({{90}^0} – \beta )}}\)