Một xe chạy trên đệm khí được mắc vào lò xo nhẹ có một đầu cố định như trong Hình 1.2
Một xe chạy trên đệm khí được mắc vào lò xo nhẹ có một đầu cố định như trong Hình 1.2. Khối lượng của xe là 0,120 kg và xe dao động với biên độ 0,0750 m. Khi qua vị trí cân bằng, xe có tốc độ 0,524 m/s. Hãy xác định:
Sách bài tập Vật Lí 11 Chủ đề 1: Dao động - Cánh diều
Câu 2 trang 6 Sách bài tập Vật Lí 11: Một xe chạy trên đệm khí được mắc vào lò xo nhẹ có một đầu cố định như trong Hình 1.2. Khối lượng của xe là 0,120 kg và xe dao động với biên độ 0,0750 m. Khi qua vị trí cân bằng, xe có tốc độ 0,524 m/s. Hãy xác định:
a) Độ cứng của lò xo.
b) Gia tốc của xe khi nó ở vị trí biên dương.
c) Cơ năng dao động của xe.
d) Các vị trí xe có động năng gấp đôi thế năng.
Lời giải:
a) Khi xe qua vị trí cân bằng, tốc độ của nó đạt cực đại:
vmax=ωA⇒ω=vmaxA=0,524m/s0,0750m=6,99rad/s
Với con lắc lò xo: ω=√km ⇒k=mω2=(0,120kg).(6,99rad/s)2=5,86N/m
b) Khi ở biên dương, gia tốc của xe là: a=−ω2A=−(6,99rad/s)2.(0,0750m)=−3,66m/s2
Gia tốc của xe hướng ngược chiều dương của trục tọa độ.
c) Cơ năng của xe: W=Wdmax=12mv2max=12.(0,120kg).(0,524m/s)2=0,0165J
d) Khi vật có Wd=nWtthì: W=Wd+Wt=nWt+Wt=(n+1)Wt
⇒Wt=Wn+1⇒12mω2x2=1n+1.12mω2A2⇔x=±A√n+1
Với n = 2 thì x=±A√3=±0,0750m√3=±0,0433m
Lời giải SBT Vật Lí 11 Chủ đề 1: Dao động hay khác:
Câu 1.22 trang 12 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng 0,500 kg mắc với lò xo nhẹ có độ cứng 70,0 N/m ....
Câu 1.32 trang 15 Sách bài tập Vật Lí 11: Phát biểu nào sau đây sai? ....
Câu 1.45 trang 18 Sách bài tập Vật Lí 11: Dao động của quả lắc đồng hồ không tắt dần là vì ....
Câu 1.47 trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Phát biểu nào sau đây đúng? ....
