Hai con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục Ox. Hai vật nặng có cùng khối lượng. Vị trí cân bằng của hai dao động đều nằm trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với trục Ox. Đồ thị (1), (2) lần lượt biểu diễn mối liên hệ giữa lực kéo về Fkv và li độ x của con lắc 1 và con lắc 2. Biết tại thời điểm...
Đọc tiếp
Hai con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục Ox. Hai vật nặng có cùng khối lượng. Vị trí cân bằng của hai dao động đều nằm trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với trục Ox. Đồ thị (1), (2) lần lượt biểu diễn mối liên hệ giữa lực kéo về Fkv và li độ x của con lắc 1 và con lắc 2. Biết tại thời điểm t, hai con lắc cùng qua vị trí cân bằng theo cùng một chiều. Sau đó một khoảng thời gian ngắn nhất bằng 0,5s con lắc 1 có động năng bằng W và bằng một nửa cơ năng của nó, thì thế năng của con lắc 2 khi đó có giá trị gần nhất vớigiá trị nào sau đây?
A. 1,43W.
B. 2,36W.
C. 0,54W.
D. 3,75W
.
Giải thích: Đáp án A
Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về lực kéo về trong dao động điều hòa của con lắc lò xo kết hợp với kĩ năng đọc đồ thị
Cách giải:
- Từ đồ thị ta thu được các dữ kiện sau:
CLLX1 có biên độ dao động A1 = 2cm, lực kéo về cực đại F1max = 2 N
=> Độ cứng của lò xo 1 là k1 = 100 N/m
CLLX2 có biên độ dao động A2 = 1 cm, lực kéo về cực đại F2max = 3 N
=> Độ cứng của lò xo 2 là k2 = 300 N/m
- Theo đề bài, tại thời điểm ban đầu, cả hai con lắc đều đi qua VTCB theo một chiều, ở đây giả sử theo chiều dương.
+ Sau thời gian ngắn nhất t = 0,5 thì CLLX1 qua vị trí có động năng bằng nửa cơ năng, tức là
=> thời gian t = T1/8 => T1 = 4t = 4 s
Và động năng khi đó của con lắc là:
+ Ta có:
=> Sau thời gian t = 0,5s
Khi đó CLLX 2 đang ở vị trí có li độ x2 = 0,98 cm
=> Thế năng của con lắc 2 là:
Chọn A