Hai con lắc lò xo nằm ngang dao động điều hòa cùng tần số dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục Ox. Vị trí cân bằng của hai dao động đều nằm trên một đường thẳng qua O và vuông góc với Ox. Đồ thị (1), (2) lần lượt biểu diễn mối quan hệ giữa lực kéo về F k v và li độ x của con lắc 1 và con lắc 2. Biết tại thời điểm t, hai con lắc có cùng li độ và đúng bằng biên độ của con lắc 2, tại thời điểm t 1 ngay sau đó, khoảng cách của hai vật theo phương Ox là lớn nhất. Động năng của con lắc 2 tại thời điểm t 1 là:
A. 15mJ
B. 10mJ
C. 3,75mJ
D. 11,25mJ
Đáp án A
Nhìn vào đồ thị ta có:
F k v 1 max = 2 N = k 1 A 1 ; F k v 2 max = 3 N = k 2 A 2 nên A 1 = 2 c m ; A 2 = 1 c m
Tại thời điểm t hai con lắc đơn có cùng li độ và đúng bằng biên độ của con lắc thứ hai nên x 1 = x 2 = 1 c m
Tại thời điểm t 1 khoảng cách của hai vật theo phương Ox là lớn nhất
Khi đó từ thời điểm t đến thời điểm t 1 vật quay một góc π 2 r a d
Nên động năng của con lắc thứ hai tại thời điểm t 1 là:
W d 2 = m v 2 2 = k A 2 2 = F . A 2 = 3.0 , 01 2 = 0 , 015 J
