Biết phương trình li độ của một vật có khối lượng 0,2 kg dao động điều hoà là x= 5cos(20t) cm. a) Tính cơ năng trong quá trình dao động. b) Viết biểu thức thế năng và động năng.

Đáp án:

a) \(0,1J\)

b) \({W_t} = 0,1{\cos ^2}\left( {20t} \right)\,;\,{W_d} = 0,1{\sin ^2}\left( {20t} \right)\)

Giải thích các bước giải:

a) Cơ năng trong quá trình dao động là:

\(W = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = \dfrac{1}{2}.0,{2.20^2}.0,{05^2} = 0,1J\)

b) Biểu thức thế năng là:

\({W_t} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{x^2} = \dfrac{1}{2}.0,{2.20^2}.0,{05^2}{\cos ^2}\left( {20t} \right) = 0,1{\cos ^2}\left( {20t} \right)\)

Biểu thức động năng là:

\({W_d} = W - {W_t} = 0,1\left( {1 - {{\cos }^2}\left( {20t} \right)} \right) = 0,1{\sin ^2}\left( {20t} \right)\)