Hãy mô tả dao động điều hoà của con lắc đơn.

Dao động điều hoà của con lắc đơn được mô tả như sau: Con lắc đơn gồm một vật nhỏ khối lượng m được treo vào một sợi dây nhẹ không dãn dài có độ dài l. Khi con lắc bị kéo lệch khỏi vị trí cân bằng một góc nhỏ (góc \(\theta\)), sau đó được thả ra, nó sẽ dao động qua lại quanh vị trí cân bằng. **Mô tả dao động điều hoà:** - Vị trí cân bằng là vị trí mà dây treo thẳng đứng, tức là góc \(\theta = 0\). - Khi con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc nhỏ, lực tác dụng vào vật có phương hướng về vị trí cân bằng, tạo ra một lực hồi phục. - Nếu góc lệch nhỏ (\(\theta\) nhỏ), dao động của con lắc có thể coi là dao động điều hoà, nghĩa là góc lệch \(\theta\) thay đổi theo thời gian như một hàm sin hoặc cosin: \[ \theta(t) = \theta_0 \cos(\omega t + \varphi) \] trong đó: - \(\theta_0\) là biên độ góc (góc lệch lớn nhất), - \(\omega = \sqrt{\frac{g}{l}}\) là tần số góc của dao động, - \(\varphi\) là pha ban đầu, - \(g\) là gia tốc trọng trường, - \(l\) là độ dài dây con lắc. - Chu kì dao động là: \[ T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g}} \] - Tốc độ và gia tốc của con lắc thay đổi theo thời gian, dao động quanh vị trí cân bằng, con lắc chuyển động qua lại dưới tác dụng của lực hồi phục tỉ lệ với góc lệch. **Tóm lại:** Con lắc đơn dao động điều hoà khi góc lệch nhỏ, chuyển động qua lại quanh vị trí cân bằng với chu kỳ và tần số xác định bởi chiều dài dây và gia tốc trọng trường. Góc lệch biến đổi theo hàm cosin hoặc sin, thể hiện dao động điều hoà.