TRẮC NGHIỆM

Công thức tính động năng, cơ năng, thế năng, đn max, tn max dao động điều hòa là gì ?

Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng `100N//m` và vật nhỏ dao động điều hòa. Khi vật có động năng `0,02 J` thì nó cách vị trí cân bằng là `2 cm`. Hỏi khi động năng `0,04J` thì nó cách vị trí cân bằng là bao nhiêu ?

Đáp án `+` Giải thích các bước giải:

`W_t = 1/2 k x^2 = 1/2 momega^2 x^2 = 1/2 momega^2 A^2 cos^2 (omegat + varphi)`

`W_d = 1/2 mv^2`

`W = W_t + W_d` `=>` `W_t = W - W_d`; `W_d = W - W_t`

`W_d^{max} = W_t^{max} = W = 1/2 kA^2 = 1/2 mv_{max}^2`.

$\bullet$ `W_d = 0,01 (J)`, vật cách VTCB `2cm`

`=> x = ± 2 (cm) = 0,02 (m)`

Ta có: `W_d = 1/2 k (A^2 - x^2) = 0,02 = 1/2 . 100 . (A^2 - 0,02^2)`

Suy ra: `A ≈ 0,0283 (cm)`

$\bullet$ Khi `W'_d = 0,04 (J)`

`W'_d = 1/2 k (A^2 - x^2) = 0,04 = 1/2 . 100 (0,0283^2 - x^2)`

Do đó, vật cách VTCB là `|x| = 0`, hay vật đang ở tại vị trí cân bằng.