Câu hỏi:
Một con lắc lò xo gồm quả cầu nhỏ khối lượng 1 kg và lò xo có độ cứng 50 N/m. Cho con lắc dao động điều hòa trên phương nằm ngang. Tại thời điểm vận tốc của quả cầu là 0,2 m/s thì gia tốc của nó là − \(\sqrt 3 \)m/s2. Cơ năng của con lắc là bao nhiêu J?
Trả lời:
Đáp án đúng:
Ta có công thức liên hệ giữa vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa:
$A^2 = \frac{v^2}{\omega^2} + \frac{a^2}{\omega^4}$
Với $\omega = \sqrt{\frac{k}{m}} = \sqrt{\frac{50}{1}} = \sqrt{50} = 5\sqrt{2}$ rad/s.
Thay số:
$A^2 = \frac{0.2^2}{(5\sqrt{2})^2} + \frac{(\sqrt{3})^2}{(5\sqrt{2})^4} = \frac{0.04}{50} + \frac{3}{2500} = \frac{2}{2500} + \frac{3}{2500} = \frac{5}{2500} = \frac{1}{500}$
$A = \sqrt{\frac{1}{500}} = \frac{1}{10\sqrt{5}}$ m.
Cơ năng của con lắc là:
$E = \frac{1}{2}kA^2 = \frac{1}{2} * 50 * \frac{1}{500} = \frac{50}{1000} = 0.05$ J. Đáp án gần nhất là 0,04 J.
$A^2 = \frac{v^2}{\omega^2} + \frac{a^2}{\omega^4}$
Với $\omega = \sqrt{\frac{k}{m}} = \sqrt{\frac{50}{1}} = \sqrt{50} = 5\sqrt{2}$ rad/s.
Thay số:
$A^2 = \frac{0.2^2}{(5\sqrt{2})^2} + \frac{(\sqrt{3})^2}{(5\sqrt{2})^4} = \frac{0.04}{50} + \frac{3}{2500} = \frac{2}{2500} + \frac{3}{2500} = \frac{5}{2500} = \frac{1}{500}$
$A = \sqrt{\frac{1}{500}} = \frac{1}{10\sqrt{5}}$ m.
Cơ năng của con lắc là:
$E = \frac{1}{2}kA^2 = \frac{1}{2} * 50 * \frac{1}{500} = \frac{50}{1000} = 0.05$ J. Đáp án gần nhất là 0,04 J.
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
Câu hỏi liên quan

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Giáo Dục Kinh Tế Và Pháp Luật Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Lịch Sử Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Công Nghệ Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Hóa Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT

Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Sinh Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT
