Đồ thị Hình 1.16 biểu diễn sự thay đổi động năng theo li độ của một vật dao động điều hoà

Đồ thị Hình 1.16 biểu diễn sự thay đổi động năng theo li độ của một vật dao động điều hoà có chu kì 0,12 s. Xác định:

Sách bài tập Vật Lí 11 Chủ đề 1: Dao động - Cánh diều

Câu 1.36 trang 15 Sách bài tập Vật Lí 11: Đồ thị Hình 1.16 biểu diễn sự thay đổi động năng theo li độ của một vật dao động điều hoà có chu kì 0,12 s. Xác định:

a) Khối lượng của vật.

b) Thế năng khi vật ở vị trí có li độ 1,0 cm.

c) Vị trí tại đó vật có động năng bằng thế năng.

Đồ thị Hình 1.16 biểu diễn sự thay đổi động năng theo li độ của một vật dao động điều hoà

Lời giải:

a) Từ đồ thị xác định được biên độ A = 2 cm

Tần số góc $ω = \frac{2 π}{T} = \frac{2 π}{0,12} = \frac{50 π}{3} r a d / s$

Tốc độ cực đại: $v_{\max} = ω A = \frac{50 π}{3} .0,02 = \frac{π}{3} m / s$

Dựa vào đồ thị có động năng cực đại: $W_{d \max} = \frac{1}{2} m v_{\max}^{2} \Rightarrow m = \frac{2 W_{d max}}{v_{\max}^{2}} = \frac{2. (0,08 J)}{{(\frac{π}{3} m/s)}^{2}} = 0,15 kg$

b) Khi x = 1,0cm thì $W_{d} = 0,06 J$ , do đó: $W_{t} = W - W_{d} = 0,02 J$

c) Khi vật có $W_{d} = n W_{t}$ thì: $W_{t} = \frac{W}{n + 1}$

$\frac{1}{2} m ω^{2} x^{2} = \frac{1}{n + 1} . \frac{1}{2} m ω^{2} A^{2} \Leftrightarrow x = \pm \frac{A}{\sqrt{n + 1}}$

Với n = 1 thì $x = \pm \frac{A}{\sqrt{2}} = \pm 1,4 cm$

Lời giải SBT Vật Lí 11 Chủ đề 1: Dao động hay khác:

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 11 Cánh diều hay, chi tiết khác:

❮ Bài trước Bài sau ❯

SBT Vật Lí 11 Cánh diều

Đồ thị Hình 1.16 biểu diễn sự thay đổi động năng theo li độ của một vật dao động điều hoà

Sách bài tập Vật Lí 11 Chủ đề 1: Dao động - Cánh diều

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 11 Cánh diều hay, chi tiết khác: