Một con lắc đơn mà quả cầu có khối lượng 0,5kg dao động nhỏ với chu kì 0,4 π (s) tại nơi có gia tốc rơi tự do g = 10 m / s 2 . Biết li độ góc cực đại là 0,15rad.Tính cơ năng đao động.
A. 30 mJ
B. 4 mJ
C. 22,5 mJ
D. 25 mJ
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn đáp án C
W = 1 2 m g l α o 2 = m g 2 . T 2 g 4 π 2 . α o 2 = m g 2 T 2 α o 2 8 π 2 = 0 , 5.10 2 . 0 , 4 π 2 . 0 , 15 2 8 π 2 = 0 , 0225 J = 22 , 5 m J
Đáp án C
W = 1 2 m g l α 0 2 = m g 2 . T 2 g 4 π 2 . α 0 2 = m g 2 T 2 α 0 2 8 π 2 = 0,5.10 2 0 0,4 π 2 . 0,15 2 8 π 2 = 0,0225 J = 22,5 m J
Đáp án D
Phương pháp: Áp dụng công thức tính năng lượng dao động của con lắc đơn
Cách giải:
+ Chiều dài của con lắc đơn: l = T 2 . g 4 π 2 = 2 2 . 9 , 8 4 π 2 = 0 , 993 ( m )
+ Cơ năng dao động của con lắc đơn:
W = 1 2 mglα 0 2 = 1 2 . 0 , 05 . 9 , 8 . 0 , 993 . 0 , 15 2 ≈ 0 , 55 . 10 - 2 ( J )
=> Chọn D
+ Ta có: F k m a x = m g a 0 = 0 , 05 → a 0 = 0 , 1 r a d
+ W t = 1 2 W d ® W = 3 W t = 3 m g l ( 1 - cos a )
+ Áp dụng bảo toàn cơ năng ta được: 3 m g l ( 1 - cos a ) = m g l ( 1 - cos a 0 )
® cos α = 2 + c os α 0 3
+ T = m g ( 3 cos a - 2 cos a 0 ) = 0 , 5025 N
Đáp án B