Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 100 N/m vật nặng có khối lượng m = 200 g

Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 100 N/m, vật nặng có khối lượng m = 200 g, dao động điều hoà với biên độ A = 5 cm.

Giải Vật Lí 11 Bài 5: Động năng. Thế năng. Sự chuyển hoá năng lượng trong dao động điều hoà - Kết nối tri thức

Câu hỏi 2 trang 23 Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 100 N/m, vật nặng có khối lượng m = 200 g, dao động điều hoà với biên độ A = 5 cm.

a) Xác định li độ của vật tại thời điểm động năng của vật bằng 3 lần thế năng của con lắc.

b) Xác định tốc độ của vật khi vật qua vị trí cân bằng.

c) Xác định thế năng của con lắc khi vật có li độ x = -2,5 cm.

Lời giải:

a) Tại thời điểm động năng của vật bằng 3 lần thế năng của con lắc:

$\left\{\begin{array}{l}{W}_d=3W_t\\ W_d+W_t=W\end{array}\right.\Rightarrow W_t=\frac{1}{4}W\Rightarrow \frac{1}{2}k{x}^2=\frac{1}{4}.\frac{1}{2}k{A}^2\Rightarrow x=\pm \frac{A}{2}=\pm \mathrm{2,5}cm$

b) Khi qua VTCB: $v_{\max }=A\omega =A.\sqrt{\frac{k}{m}}=\mathrm{0,05.}\sqrt{\frac{100}{\mathrm{0,2}}}=\frac{\sqrt{5}}{2}m/s$

c) Thế năng của con lắc khi vật có li độ x = -2,5 cm:

$W_t=\frac{1}{2}k{x}^2=\frac{1}{2}\mathrm{.100.}{\left(-{\mathrm{2,5.10}}^{-2}\right)}^2=\mathrm{0,03}J$

Lời giải bài tập Vật lí 11 Bài 5: Động năng. Thế năng. Sự chuyển hoá năng lượng trong dao động điều hoà hay khác:

• Khởi động trang 20 Vật Lí 11: Ở lớp 10, khi học về chuyển động của vật, ta đã biết có sự chuyển hoá giữa động năng và thế năng của vật. ....

• Hoạt động 1 trang 21 Vật Lí 11: Hình 5.3 là đồ thị động năng và thế năng của một vật dao động điều hoà theo li độ ....

• Hoạt động 2 trang 21 Vật Lí 11: Hình 5.4 là đồ thị động năng và thế năng của một vật dao động điều hoà theo thời gian ....

• Hoạt động trang 22 Vật Lí 11: Làm thí nghiệm để xác nhận rằng khi góc lệch ${\alpha }_0\le {10}^o$ thì chu kì của con lắc đơn gần như không phụ thuộc vào biên độ dao động ....

• Hoạt động trang 22 Vật Lí 11: Một con lắc lò xo có độ cứng k và vật nặng có khối lượng m ....

• Câu hỏi 1 trang 23 Vật Lí 11: Một con lắc lò xo có vật nặng khối lượng 0,4 kg, dao động điều hoà ....

• Em có thể trang 23 Vật Lí 11: Phân tích sự chuyển hoá giữa động năng và thế năng trong dao động điều hoà ở một số ví dụ trong đời sống ....