Khi chiều dài dây treo tăng 10% thì chu kì dao động điều hoà của con lắc đơn:
Lời giải chi tiết
Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần xem xét công thức tính chu kỳ dao động của con lắc đơn:
\[ T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g}} \]
Trong đó:
Theo đề bài, chiều dài dây treo \( l \) tăng 10%, nghĩa là:
\[ l' = l + 0.1l = 1.1l \]
Chu kỳ mới \( T' \) ứng với chiều dài mới \( l' \) được tính như sau:
\[ T' = 2\pi \sqrt{\frac{l'}{g}} = 2\pi \sqrt{\frac{1.1l}{g}} \]
Chia cả hai vế cho \( T \):
\[ \frac{T'}{T} = \frac{2\pi \sqrt{\frac{1.1l}{g}}}{2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}} = \sqrt{1.1} \]
Tính toán giá trị:
\[ \sqrt{1.1} \approx 1.0488 \]
Điều này cho thấy chu kỳ mới tăng khoảng 4.88%, hay gần bằng 4.9%.
Vậy đáp án đúng là B. Tăng 4,9%.
Chú ý khi giải
Khi giải bài toán liên quan đến con lắc đơn, học sinh cần nhớ rằng chu kỳ của con lắc đơn phụ thuộc vào căn bậc hai của chiều dài dây treo (\( T \propto \sqrt{l} \)), chứ không phải tỷ lệ thuận hay nghịch đơn giản với \( l \). Do đó, mọi thay đổi trong chiều dài sẽ chỉ gây ra thay đổi theo căn bậc hai trong chu kỳ.
Cẩn thận với việc làm tròn hoặc tính toán sai sót nhỏ trong việc tính giá trị căn bậc hai khi so sánh kết quả với các con số trong đề bài.