VẬT LÝ · LỚP 11 · Khám phá và đời sống

Con lắc xoắn bằng giấy: kiểm tra nhịp lắc có phụ thuộc góc thả không?

Một thanh giấy treo bằng sợi chỉ có thể quay đi quay lại mà gần như không đung đưa ngang. Nó giúp ta hỏi một câu khác con lắc dây thông thường: nhịp quay có đổi khi xoắn nhiều hơn một chút?

Gấp bìa thành thanh nhẹ, treo ngang ở giữa bằng một sợi chỉ dài trên giá thấp. Đợi hết lắc ngang, xoay thanh một góc nhỏ rồi thả tự do. Lặp lại với góc hơi lớn hơn, giữ nguyên chỉ và thanh; đánh dấu một đầu để nhận ra một vòng dao động đầy đủ.

Đếm nhiều chu kỳ trên video, luôn so từ cùng một hướng quay. Trong miền phục hồi gần tuyến tính, các chu kỳ có thể khá gần nhau. Chỉ bị chùng, tự tháo xoắn hoặc cọ vào giá sẽ làm phép so sánh thay đổi; đó cũng là dữ liệu cần ghi.

Không xoắn tới mức làm đứt chỉ hoặc tích trữ lực lớn. Kết quả trên một sợi chỉ không chứng minh mọi sợi đều là lò xo xoắn lý tưởng. Hoạt động nhận biết miền gần điều hòa; lý thuyết mômen xoắn được ghi là phần mở rộng.

*Thanh bìa nhẹ treo bằng chỉ, với hai hướng quay quanh trục thẳng đứng. Các cung gợi chiều chuyển động qua lại, không phải quỹ đạo đung đưa của trọng tâm.*

Kiến thức liên hệ: Dao động và cách tổ chức phép so; dầm uốn hoặc xoắn là mở rộng.

Học tiếp: Điều kiện để gọi dao động là điều hòa.

Tư liệu đối chiếu

- https://openstax.org/books/university-physics-volume-1/pages/15-3-comparing-simple-harmonic-motion-and-circular-motion