Câu hỏi:
Một con lắc lò xo dao động điều hoà đi được 40 cm trong thời gian một chu kì dao động. Con lắc có động năng gấp ba lần thế năng tại vị trí có li độ bằng bao nhiêu?
Trả lời:
Đáp án đúng:
Biên độ dao động của con lắc là: $A = \frac{40}{4} = 10$ cm.
Khi động năng gấp 3 lần thế năng, ta có:
$\frac{1}{2}mv^2 = 3.\frac{1}{2}kx^2$
$\frac{1}{2}m\omega^2(A^2 - x^2) = 3.\frac{1}{2}k x^2$
$k(A^2 - x^2) = 3kx^2$
$A^2 - x^2 = 3x^2$
$A^2 = 4x^2$
$x^2 = \frac{A^2}{4}$
$x = \pm \frac{A}{2} = \pm \frac{10}{2} = \pm 5$ cm.
Vậy li độ của vật là 5 cm.
Khi động năng gấp 3 lần thế năng, ta có:
$\frac{1}{2}mv^2 = 3.\frac{1}{2}kx^2$
$\frac{1}{2}m\omega^2(A^2 - x^2) = 3.\frac{1}{2}k x^2$
$k(A^2 - x^2) = 3kx^2$
$A^2 - x^2 = 3x^2$
$A^2 = 4x^2$
$x^2 = \frac{A^2}{4}$
$x = \pm \frac{A}{2} = \pm \frac{10}{2} = \pm 5$ cm.
Vậy li độ của vật là 5 cm.
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: B
Chu kì dao động điều hòa là thời gian vật thực hiện một dao động toàn phần.
Lời giải:
Đáp án đúng: C
Trong dao động điều hòa, vật đổi chiều chuyển động tại các vị trí biên. Tại vị trí biên, vận tốc bằng 0, do đó gia tốc có độ lớn cực đại và hướng về vị trí cân bằng. Lực tác dụng lên vật cũng có độ lớn cực đại và hướng về vị trí cân bằng.
Vật đổi chiều khi lực tác dụng đổi chiều.
Vật đổi chiều khi lực tác dụng đổi chiều.
