Nêu một ví dụ về sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng

Bài 27: Cơ năng

Bài 4 (trang 144 SGK Vật Lý 10) : Nêu một ví dụ về sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng trong trường hợp vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.

Lời giải:

Hình minh họa:

Xét lò xo có độ cứng k, một đầu cố định, một đầu gắn vật nặng m.

O là vị trí cân bằng, kéo vật nặng ra khỏi vị trí cân bằng, đến vị trí M khi lò xo dãn ra 1 đoạn Δl rồi thả nhẹ. (vật m trượt không ma sát trên một trục nằm ngang).

- Tại vị trí M: vận tốc vật bằng 0, độ dãn lò xo là lớn nhất, do đó cơ năng tại M là:

- Khi vật chuyển động về O, vận tốc vật tăng dần, độ biến dạng lò xo giảm dần, do đó: thế năng đàn hồi chuyển hóa dần sang động năng.

- Khi đến vị trí cân bằng O: động năng cực đại, thế năng bằng 0.

- Khi vật chuyển động về phía N (đối xứng M qua O): quá trình chuyển hóa ngược lại: từ động năng sang thế năng.