Câu hỏi:
2 năm trước

Một con lắc lò xo dao động điều hòa gồm vật nặng có khối lượng \(m = 160g\), đồ thị thế năng theo thời gian của con lắc như hình vẽ. Biết \({t_2} - {t_1} = 0,02s\), lấy \({\pi ^2} = 10\) . Biên độ và chu kì dao động của con lắc là:

Trả lời bởi giáo viên

Đáp án đúng: b

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

\(T\): chu kì dao động của vật

Ta có: \(T' = \dfrac{T}{2}\)

Từ đồ thị Wt - t, ta có:

\(\begin{array}{l}{t_2} - {t_1} = {\rm{ }}0,02s = T' = \dfrac{T}{2} \to T = 0,04s\\ \to \omega  = \dfrac{{2\pi }}{T} = 50\pi \left( {rad/s} \right)\end{array}\)

\(\begin{array}{l}{{\rm{W}}_{{t_{{\rm{max}}}}}}{\rm{ = }}\dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = {4.10^{ - 3}}\\ \to A = \sqrt {\dfrac{{2{{\rm{W}}_{{t_{{\rm{max}}}}}}}}{{m{\omega ^2}}}}  = \sqrt {\dfrac{{{{2.4.10}^{ - 3}}}}{{0,16{{(50\pi )}^2}}}}  = \sqrt 2 {.10^{ - 3}}m = \sqrt 2 mm\end{array}\)

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