Con lắc lò xo nằm ngang - năng lượng dao động điều hòa

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

- Con lắc lò xo là một hệ dao động điều hòa.

Công thức của lực kéo về tác dụng vào con lắc lò xo là:

F = -kx

trong đó:

- x là li độ của của vật m

- k là độ cứng của lò xo

- dấu trừ chỉ rằng lực F luôn luôn hướng về vị trí cân bằng

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Động năng của con lắc lò xo:

Wđ = 1/2 mv2 ( m là khối lượng của vật)

Thế năng của con lắc lò xo (mốc thế năng ở vị trí cân bằng):

Wt = 1/2kx2 (x là li độ của vật m)

Cơ năng của con lắc lò xo:

W = 1/2 mv2 + 1/2kx2 hay W = 1/2kA2 = 1/2mω2A2

= hằng số

Khi con lắc dao động điều hòa thì cơ năng của con lắc được bảo toàn. Nó chỉ biến đổi từ dạng thế năng sang động năng và ngược lại.

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

D. \(T=2\pi\sqrt{\dfrac{m}{k}}\)

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

D. 0,008J

Vi ta sẽ asp dụng công thức tính thê năng:

Wt = kx2, ta có: Wt = .40(- 2.10-2 )2 = 0,008J.

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (2)

B. 1,4 m/s

Vì khi con lắc qua vị trí cân bằng (x = 0) thì thế năng bằng 0, động năng cực đại (bằng cơ năng):

= KA2 => Vmax = A. = 0,1 ≈ 1,4 m/s.