Câu hỏi:
2 năm trước

Một con lắc lò xo dao động điều hòa gồm vật nặng có khối lượng \(m = 100g\) , đồ thị thế năng theo thời gian của con lăc như hình vẽ. Biết \({t_2} - {t_1} = 0,05s\), lấy \({\pi ^2} = 10\) . Biên độ và chu kì dao động của con lắc là:

Trả lời bởi giáo viên

Đáp án đúng: c

Gọi \(T'\): chu kì tuần hoàn của thế năng

Ta có: \(T' = \dfrac{T}{2}\)

Từ đồ thị Wt - t, ta có:

\(\begin{array}{l}{t_2} - {t_1} = {\rm{ }}0,05s = T' = \dfrac{T}{2} \to T = 0,1s\\ \to \omega  = \dfrac{{2\pi }}{T} = 20\pi \left( {rad/s} \right)\end{array}\)

\({{\rm{W}}_{{t_{{\rm{max}}}}}}{\rm{ = }}\dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = 3,{2.10^{ - 3}} \to A = \sqrt {\dfrac{{2{{\rm{W}}_{{t_{{\rm{max}}}}}}}}{{m{\omega ^2}}}}  = \sqrt {\dfrac{{2.3,{{2.10}^{ - 3}}}}{{0,1{{(20\pi )}^2}}}}  = {4.10^{ - 3}}m = 0,4cm\)

Hướng dẫn giải:

+ Đọc đồ thị \({W_t} - {\rm{ }}t\)

+ Thế năng dao động tuần hoàn với chu kì: \(T' = \dfrac{T}{2}\)

+ Áp dụng biểu thức tính thế năng cực đại: \({{\rm{W}}_{{t_{{\rm{max}}}}}}{\rm{ = }}\dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2}\)

Câu hỏi khác