Xét một vật bắt đầu dao động điều hoà từ vị trí cân bằng theo chiều âm của trục toạ độ...

Xét một vật bắt đầu dao động điều hoà từ vị trí cân bằng theo chiều âm của trục toạ độ. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật. Hãy vẽ phác đồ thị thể hiện sự phụ thuộc vào thời gian của động năng và thế năng trong hai chu kì dao động trên cùng một hệ trục toạ độ. Chỉ ra trên đồ thị những thời điểm mà động năng và thế năng có độ lớn bằng nhau.

Hướng dẫn giải :

Sử dụng những kiến thức đã được học

Lời giải chi tiết :

Phương trình dao động của vật là: x=Acos(ωt−\(\frac{\pi }{2}\))

Thế năng của dao động là: W_t=\(\frac{1}{2}\)mω²A²cos²(ωt−\(\frac{\pi }{2}\))

Động năng của dao động là: W_d=\(\frac{1}{2}\)mω²A²sin²(ωt−\(\frac{\pi }{2}\))

Đường màu xanh lá cây là thế năng, đường màu xanh nước biển là động năng

Trên đồ thị những thời điểm mà hai đồ thị cắt nhau thì động năng và thế năng có độ lớn bằng nhau

\(\frac{T}{8} + k\frac{T}{4}\)