CON LẮC VẬT LÍ LÀ VẬT RẮN QUAY XUNG QUANHTRỤC CỐ ĐỊNH NẰM NGANG

2. Con lắc vật lí:

a. Cấu tạo: Con lắc vật lí là vật rắn quay xung quanh

trục

cố định nằm ngang.

b. Phương trình động lực học:

 Gọi khoảng cách từ trọng tâm vật rắn đến trục quay là

d. Tại vị trí cân bằng trọng tâm ở vị trí G

0

, lúc này QG

0

có

phương thẳng đứng ( Hình vẽ). Kích thích cho con lắc dao

động trong mặt phẳng thẳng đứng xung quanh trục nằm

ngang với góc lệch  bé. Trong quá trình dao động vị trí

trọng tâm G được xác định bởi li độ góc  =

OQG .



 Khi bỏ qua ma sát ở trục quay và sức cản không khí thì con lắc chịu tác dụng hai

và phản lực ở trục quay

R



. Áp dụng phương trình động lực học cho

lực: Trọng lực

P



chuyển động quay vật rắn ta có:

I = -mgdsin.

Với dao động bé thì sin =  nên I

^//

+ mgd = 0.

mgd

I ta được:

I

 = 0. Đặt ω

²

=

Suy ra: 

^//

+



^//

+ ω

²

 = 0. Nghiệm:  = 

0

cos(ωt + φ).

Vậy: Khi bỏ qua ma sát ở trục quay và sức cản không khí thì dao động bé của con lắc

2π

I

mgd

I , hay chu kì là T =

vật lí là dao động điều hoà với tần số góc ω =