Viết biểu thức của động năng, thế năng và cơ năng của con lắc đơn

Giải Vật lí 12 Bài 3: Con lắc đơn

Bài 3 (trang 17 sgk Vật Lí 12): 

Lời giải:

Động năng của con lắc tại vị trí góc lệch α bất kì là ${\text{W}}_{\mathrm{d}}=\frac{1}{2}{\mathrm{mv}}^2$.

Thế năng của con lắc tại vị trí góc lệch α bất kì ${\text{W}}_{\mathrm{t}}=\mathrm{mg}\mathcal{l}\left(1-\mathrm{cos\alpha }\right)$

(mốc tính thế năng tại vị trí cân bằng).

Nếu bỏ qua mọi ma sát thì cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn.

$\text{W}={\text{W}}_{\mathrm{d}}+{\text{W}}_{\mathrm{t}}=\frac{1}{2}{\mathrm{mv}}^2+\mathrm{mg}\mathcal{l}\left(1-\mathrm{cos\alpha }\right)$ = hằng số

Kết luận: Trong quá trình dao động của con lắc đơn mỗi khi động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại nhưng tổng của chúng (cơ năng) luôn được bảo toàn.