Vật có khối lượng 1kg gắn vào đầu lò xo có k=100N/m.Hệ dao động điều hòa với A = 10cm. Vị trí tại đó động năng bằng ba lần thế năng là
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án D
Tần số góc:
t = 0 là lúc con lắc đang đi theo chiều dương, tốc độ đang giảm nên theo chiều dương
\(W_đ=3.W_t\Rightarrow W=W_đ+W_t=4W_t\)
\(\Rightarrow x=\pm\dfrac{A}{2}\)
\(W_đ=W_t\Rightarrow x=\pm\dfrac{A}{\sqrt 2}\)
Ta có véc tơ quay biểu diễn 3 trạng thái theo giả thiết như sau.
Tại M' thì \(W_đ=3W_t\)
Tại N' thì \(W_đ=W_t\)
Suy ra \(M'N'=3cm\)
\(\Rightarrow \dfrac{A}{\sqrt 2}-\dfrac{A}{2}=3(cm)\)
\(A=14,5cm=0,145m\)
Cơ năng: \(W=\dfrac{1}{2}kA^2=\dfrac{1}{2}.100.0,145^2\approx1,05(J)\)
Đáp án C
Cơ năng của con lắc lò xo được xác định bởi biểu thức
Đáp án A
Phương pháp: Cơ năng W = kA2/2
Cách giải:
- Vật nặng có khối lượng m:
A = ∆l0 = mg/k = 1.10/100 = 0,1m => W = kA2/2 = 100.0,12/2 = 0,5 (J)
- Khi gắn thêm vật nặng m0
=> Năng lượng dao động của hệ thay đổi 1 lượng: ∆W = W – W’ = 0,375 (J)
Đáp án A
=> Năng lượng dao động của hệ thay đổi 1 lượng: ∆W = W – W ' = 0,375 (J)
Để tính vị trí mà động năng bằng ba lần thế năng trong hệ dao động điều hòa, ta sử dụng công thức sau:
E = (1/2)kA^2
Trong đó:
E là năng lượng, bằng tổng của động năng và thế năng.k là hằng số đàn hồi của lò xo.A là biên độ dao động.Với A = 10 cm = 0.1 m và k = 100 N/m, ta có:
E = (1/2) * 100 * (0.1)^2 = 0.5 J
Theo đề bài, động năng bằng ba lần thế năng, nên:
E = 3 * U
Với U là thế năng. Ta có:
U = E/3 = 0.5/3 = 0.1667 J
Vậy, vị trí mà động năng bằng ba lần thế năng là khi năng lượng là 0.1667 J.