Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m, lò xo có độ cứng k, dao động không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang với vận tốc cực đại bằng vmax = 18 cm/s. Khi thế năng của lò xo bằng 8 lần động năng thì vận tốc của vật có độ lớn bằng:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiCon lắc lò xo bỏ qua ma sát nên cơ năng của nó được bảo toàn
Vật đạt vận tốc cực đại thì động năng cực đại và tương ứng thế năng cực tiểu
Vậy theo định luật bảo toàn cơ năng ta có:
\({W_1} = {W_2} \Leftrightarrow {W_{d1}} + {W_{t1}} = {W_{d2}} + {W_{t2}}\)
Xét tổng quát khi Wt2 = nWd2
Vậy ta được:
\( \begin{array}{*{20}{l}} {{W_1} = {W_2}}\\ { \Leftrightarrow {W_{d1}} + {W_{t1}} = {W_{d2}} + {W_{t2}} = {W_{d2}} + n{W_{d2}} = (n + 1){W_{d2}}}\\ { \Leftrightarrow \frac{1}{2}mv_{_{\max }}^2 + 0 = (n + 1)\frac{1}{2}mv_2^2}\\ { \Rightarrow \left| {{v_2}} \right| = \frac{{{v_{\max }}}}{{\sqrt {n + 1} }}} \end{array}\)
Thay số ta được: vận tốc khi thế năng của lò xo bằng 8lần động năng tức là n = 8 bằng
\(\left| {{v_2}} \right| = \frac{{{v_{\max }}}}{{\sqrt {n + 1} }} = \frac{{18}}{{\sqrt {8 + 1} }} = 6{\rm{cm}}/{\rm{s}}\)
Chú ý: Nếu ta nắm được công thức giải nhanh \(\left| {{v_{\left( {{W_t} = n{W_d}} \right)}}} \right| = \frac{{{v_{\max }}}}{{\sqrt {n + 1} }}\) thì bài toán sẽ được giải rất nhanh.
Câu hỏi liên quan
-
Một chiếc xe được kéo từ trạng thái nghỉ trên một đoạn đường nằm ngang dài 20 m bằng một lực có độ lớn không đổi bằng 300N và có phương hợp với một góc 300, lực cản do ma sát cũng không đổi là 200N. Động năng của xe ở cuối đoạn đường là bao nhiêu?
-
Một viên đạn bay trong không khí với một vận tốc ban đầu xác định, bỏ qua sức cản của không khí. Đại lượng nào sau đây không đổi trong khi viên đạn chuyển động ?
-
Một vật yên nằm yên có thể có
-
Động năng của một vật sẽ thay đổi trong trường hợp nào sau đây?
-
Từ mặt đất, một vật được ném lên thẳng đứng với vận tốc ban đầu 10 m/s. Bỏ qua sức cản không khí. Cho g = 10 m/s2. Vị trí cao nhất mà vật lên được cách mặt đất một khoảng bằng
-
Phát biểu nào sau đây sai? Thế năng hấp dẫn và thế năng đàn hồi
-
Có hai vật m1 và m2 cùng khối lượng 2m, chuyển động thẳng đều cùng chiều, vận tốc m1 so với m2 có độ lớn bằng v, vận tốc của m2 so với người quan sát đứng yên trên mặt đất cũng có độ lớn bằng v. Kết luận nào sau đây là sai?
-
Một vật có khối lượng m gắn vào đầu một lò xo đàn hồi có độ cứng k, đầu kia một lò xo cố định. Khi lò xo nén lại một đoạn \(\Delta l (\Delta l<0)\) thì thế năng đàn hồi bằng bao nhiêu?
-
Một ôtô có khối lượng 4 tấn đang chuyển động với tốc độ 72 km/h trên một đoạn đường thẳng nằm ngang thì hãm phanh. Sau khi đi được quãng đường 50 m thì tốc độ của ôtô giảm xuống còn 36 km/h. Độ lớn lực hãm trung bình bằng
-
Biểu thức tính động năng của vật là:
-
Một vật đang chuyển động với vận tốc v. Nếu hợp lực tác dụng vào vật triệt tiêu thì động năng của vật:
-
Một vật khối lượng m, đặt ở độ cao z so với mặt đất trong trọng trường của Trái Đất thì thế năng trọng trường của vật được xác định theo công thức:
-
Hai xe ô tô A và B có khối lượng mA = 2mB, có đồ thị tọa độ - thời gian của hai xe như ở hình bên. Gọi WđA, WđB tương ứng là động năng của xe A và xe B. Kết luận đúng là
-
Đặc điểm nào sau đây không phải là động năng của một vật?
-
Một vật có khối lượng 1 kg đang ở cách mặt đất một khoảng H=20 m. Ở chân đường thẳng đứng đi qua vật có một cái hố sâu h=5 m. Cho g=10 m/s2. Thế năng của vật khi chọn gốc thế năng là đáy hố là:
-
Ôtô khối lượng 1 tấn, ban đầu chuyển động trên đoạn đường AB = 100m nằm ngang, vận tốc xe đều từ 0 đến 36 km/h. Biết lực cản trên đoạn đường AB bằng 10% trọng lượng xe. Tính công suất trung bình của động cơ.
-
Hệ thức liên hệ giữa động lượng p và động năng Wd của một vật có khối lượng m chuyển động là
-
Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng m, lò xo có độ cứng k, dao động không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang với vận tốc cực đại bằng vmax = 20 cm/s. Khi động năng bằng \(\frac{1}{{24}}\) lần thế năng của lò xo thì vận tốc của vật có độ lớn bằng
-
Một vật khối lượng 1,0 kg có thế năng 1,0 J đối với mặt đất. Lấy g = 9,8 m/s2. Khi đó , vật ở độ cao bằng bao nhiêu?
-
Động năng của vật giảm khi đi
