Câu hỏi:
2 năm trước

Một con lắc đơn chiều dài l và gắn vào vật có khối lượng m dao động điều hòa trên trục Ox với biên độ 10cm, chu kỳ 2s. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian ngắn nhất khi chất điểm đi từ vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng đến vị trí có động năng bằng 1/3 thế năng là:

Trả lời bởi giáo viên

Đáp án đúng: c

Tại vị trí 1: ${W_{{d_1}}} = 3{W_{{t_1}}} \to {s_1} =  \pm \frac{{{s_0}}}{2}$

Tại vị trí 2:

${W_{{d_2}}} = \frac{1}{3}{W_{{t_2}}} \to {s_2} =  \pm \frac{{{s_0}\sqrt 3 }}{2}$

=> Thời gian ngắn nhất khi chất điểm đi từ vị trí có động năng bằng 3 lần thế năng đến vị trí có động năng bằng 1/3 thế năng là: \({t_{\frac{{{s_0}}}{2} \to \frac{{{s_0}\sqrt 3 }}{2}}} = \frac{T}{{12}} = \frac{1}{6}s\)

Quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian đó: \(S = \frac{{{s_0}\sqrt 3 }}{2} - \frac{{{s_0}}}{2} = 3,66cm\)

=> Tốc độ trung bình của vật: \({v_{tb}} = \frac{S}{t} = \frac{{3,66}}{{\frac{1}{6}}} = 21,96cm/s\)

Hướng dẫn giải:

+ Sử dụng biểu thức Wđ = nWt:

\(\left\{ \begin{array}{l}s =  \pm \frac{{{s_0}}}{{\sqrt {n + 1} }}\\\alpha  =  \pm \frac{{{\alpha _0}}}{{\sqrt {n + 1} }}\end{array} \right.\)

+ Sử dụng vòng tròn lượng giác                    

+ Áp dụng công thức tính tốc độ trung bình: \({v_{tb}} = \frac{S}{t}\)

Câu hỏi khác