Câu hỏi:
Một con lắc đơn dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường \[10{\rm{ }}m/{s^2}\] với chu kì 2 s. Quả cầu nhỏ của con lắc có khối lượng 50 g. Biết biên độ góc bằng 0,15 rad. Lấy \[{\pi ^2} = 10.\] Tìm động năng của con lắc ở vị trí \(\alpha = 0,06\,rad\,?\)
C. 4,725 mJ.
D. 2,450 mJ.
Trả lời:
Đáp án đúng: D
Ta có công thức tính chu kì của con lắc đơn: $T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} \Rightarrow l = \frac{{g{T^2}}}{{4{\pi ^2}}} = \frac{{10.{{2}^2}}}{{4.10}} = 1{\rm{ }}m$
Cơ năng của con lắc đơn là: $E = \frac{1}{2}mgl\alpha _0^2 = \frac{1}{2}.0,05.10.1.0,{15^2} = 5,{625.10^{ - 3}}J = 5,625{\rm{ }}mJ$
Thế năng của con lắc ở vị trí $\alpha = 0,06{\rm{ }}rad$ là: ${E_t} = \frac{1}{2}mgl{\alpha ^2} = \frac{1}{2}.0,05.10.1.0,{06^2} = 0,{9.10^{ - 3}}J = 0,9{\rm{ }}mJ$
Động năng của con lắc ở vị trí $\alpha = 0,06{\rm{ }}rad$ là: ${E_d} = E - {E_t} = 5,625 - 0,9 = 4,725{\rm{ }}mJ$.
Cơ năng của con lắc đơn là: $E = \frac{1}{2}mgl\alpha _0^2 = \frac{1}{2}.0,05.10.1.0,{15^2} = 5,{625.10^{ - 3}}J = 5,625{\rm{ }}mJ$
Thế năng của con lắc ở vị trí $\alpha = 0,06{\rm{ }}rad$ là: ${E_t} = \frac{1}{2}mgl{\alpha ^2} = \frac{1}{2}.0,05.10.1.0,{06^2} = 0,{9.10^{ - 3}}J = 0,9{\rm{ }}mJ$
Động năng của con lắc ở vị trí $\alpha = 0,06{\rm{ }}rad$ là: ${E_d} = E - {E_t} = 5,625 - 0,9 = 4,725{\rm{ }}mJ$.
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
Câu hỏi liên quan
Lời giải:
Đáp án đúng: A
Trong dao động điều hòa, tốc độ của vật đạt giá trị cực đại khi vật đi qua vị trí cân bằng. Điều này là do tại vị trí cân bằng, động năng của vật là lớn nhất, và do đó tốc độ cũng lớn nhất.
Vậy đáp án đúng là: lúc vật đi qua vị trí cân bằng.
Vậy đáp án đúng là: lúc vật đi qua vị trí cân bằng.
