Dựa vào đồ thị Hình 3.3, mô tả sự thay đổi của động năng và thế năng của con lắc đơn khi vật đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng và từ vị trí cân bằng đến vị trí biên.
Mô tả sự biến đổi động năng và thế năng của con lắc đơn khi quả cầu đi từ vị trí biên A, qua vị trí cân bằng O rồi sang vị trí biên B.
Tham khảo:
Tại vị trí A : Khi con lắc tiếp tục di chuyển từ vị trí cân bằng sang vị trí biên A, tốc độ của nó giảm dần làm cho động năng giảm dần. Đồng thời, độ cao của vật tăng dần làm cho thế năng của nó tăng dần.
Khi quả cầu đi qua vị trí cân bằng O: Lúc này, động năng của con lắc đơn lớn nhất và thế năng bằng 0. Vật treo ở vị trí thấp nhất và chuyển hướng đi ngược lại.
Tại vị trí B: Khi con lắc di chuyển từ vị trí biên B vào vị trí cân bằng O, tốc độ của vật tăng dần làm cho động năng của nó tăng dần. Trong khi đó, độ cao của vật giảm dần làm cho thế năng của nó giảm dần.
Hãy cho biết một cách định tính, thế năng và động năng của con lắc thay đổi thế nào khi nó đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng và từ vị trí cân bằng đến vị trí biên.
Con lắc đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng: giá trị x giảm dần ⇒ thế năng Et giảm dần ⇒ động năng Eđ tăng dần ⇒ giá trị của v tăng dần.
Tại vị trí cân bằng O: giá trị x = 0 ⇒ thế năng Et = 0 ⇒ động năng cực đại Eđmax ⇒ vận tốc có giá trị cực đại.
Con lắc đi từ vị trí cân bằng đến biên: giá trị x tăng dần ⇒ thế năng Et tăng dần ⇒ động năng Eđ giảm dần ⇒ giá trị v giảm dần.
Tại biên: giá trị xmax = A ⇒ thế năng cực đại Etmax ⇒ động năng bằng 0 ⇒ vận tốc bằng 0.
Hãy mô tả một cách định tính sự biến đổi năng lượng của con lắc, khi nó đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng và khi nó đi từ vị trí cân bằng ra vị trí biên.
Khi con lắc đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng thì : s giảm (thế năng giảm), v tăng (động năng tăng).
- Tại vị trí cân bằng: s = 0 (thế năng bằng 0), v cực đại (động năng cực đại).
- Khi con lắc đi từ vị trí cân bằng đến vị trí biên: s tăng (thế năng tăng), v giảm (động năng giảm)
- Tại vị trí biên: s cực đại (thế năng cực đại), v = 0 (động năng bằng 0).
Vậy: Trong quá trình dao động đi từ vị trí biên đến vị trí cân bằng hay đi từ vị trí cân bằng đến vị trí biên, khi động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại.
Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo, phát biểu nào sai?
A. Từ vị trí cân bằng ra biên, gia tốc giảm B. Từ vị trí cân bằng ra biên, vận tốc giảm
C. Từ biên về vị trí cân bằng, li độ giảm D. Từ biên về vị trí cân bằng, thế năng giảm
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động điều hòa của con lắc đơn?
A. Khi vật nặng đi qua vị trí cần bằng lực căng dây cực đại và tốc độ của vật có độ lớn cực đại.
B. Chu kì dao động của con lắc không phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng.
C. Cơ năng của dao động bằng thế năng cực đại.
D. Chuyển động của vật từ vị trí cân bằng ra vị trí biên là chuyển động chậm dần đều
Đáp án D là sai vì chuyển động của vật từ vị trí cân bằng ra vị trí biên là chuyển động chậm dần thôi chứ không phải chậm dần đều
Một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc nhỏ. Lấy mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi con lắc chuyển động chậm dần theo chiều âm đến vị trí có động năng bằng thế năng thì li độ góc của con lắc bằng
A. α 0 3
B. - α 0 3
C. α 0 2
D. - α 0 2
Đáp án D
+ Vị trí động năng bằng thế năng α = ± α 0 2
Chuyển động chậm dần theo chiều âm p -> từ vị trí cân bằng đến biên âm α = - α 0 2
Một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc nhỏ. Lấy mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Khi con lắc chuyển động chậm dần theo chiều âm đến vị trí có động năng bằng thế năng thì li độ góc của con lắc bằng
Một con lắc đơn dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường 9,86 m / s 2 . Tốc của vật khi qua vị trí cân bằng là 6,28 cm/s và thời gian đi từ vị trí cân bằng đến vị trí có li độ góc bằng nửa biên độ góc là là 1/6 s. Chiều dài của dây treo con lắc và biên độ dài lần lượt là
A. 0,8 m và 0,1 m
B. 0,2 m và 0,1 m
C. 1 m và 2 cm
D. 1 m và 1,5 m
Xét dao động điều hòa của con lắc đơn tại một điểm trên mặt đất. Khi vật nặng đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng thì
A. độ lớn lực phục hồi giảm.
B. tốc độ giảm.
C. độ lớn li độ tăng.
D. thế năng tăng.
Đáp án A
Đi từ biên về vtcb thì tốc độ tăng, độ lớn li độ giảm, thế năng giảm, độ lớn lực phục hồi giảm.