Câu 2 trang 51 SGK Vật Lý 12 Nâng cao

Bài 2. Hai con lắc làm bằng hai hòn bi có bán kính bằng nhau, treo trên hai sợi dây có cùng độ dài. Khối lượng của hai hòn bi khác nhau. Hai con lắc cùng dao động trong một môi trường với li độ ban đầu như nhau và vận tốc  ban đầu đều bằng 0. Dao động của con lắc nào tắt nhanh hơn : con lắc nặng hay con lắc nhẹ ?

Giải

Hai con lắc làm bằng hai hòn bi có bán kính bằng nhau, treo lên sợi dây có cùng độ dài. Khối lượng của hai hòn bi khác nhau. Hai con lắc cùng dao động trong một môi trường với li độ ban đầu như nhau và vận tốc ban đầu đều bằng không. Ta thấy rằng lực ma sát như nhau đối với cùng một vận tốc.

Theo công thức tính cơ năng của con lấc đơn \({\rm{W = mgl}}\left( {1 - \cos {\alpha _0}} \right)\) => con lắc nặng sẽ có cơ năng lớn hơn con lắc nhẹ. Vì lực ma sát như nhau đối với cùng một vận tốc, do đó công của lực ma sát sẽ như nhau nên cuối cùng vật nặng sẽ tắt dần chậm hơn.

Vậy con lắc nhẹ tắt dần nhanh hơn.