Hình 5.4 là đồ thị động năng và thế năng của một vật dao động điều hòa theo thời gian

Giải Vật lí 11Kết nối tri thức Bài 5: Động năng. Thế năng. Sự chuyển hóa năng lượng trong dao động điều hòa

Hoạt động 2 trang 21 Vật Lí 11

a) Động năng và thế năng của vật thay đổi như thế nào trong các khoảng thời gian: từ 0 đến $\frac{T}{4}$, từ $\frac{T}{4}$đến $\frac{T}{2}$, từ $\frac{T}{2}$đến $\frac{3T}{4}$, từ $\frac{3T}{4}$đến T.

b) Tại các thời điểm: t = 0; t = $\frac{T}{8}$; t =$\frac{T}{4}$; t = $\frac{3T}{8}$, động năng và thế năng của vật có giá trị như thế nào (tính theo W). Nghiệm lại để thấy ở mỗi thời điểm đó Wđ + Wt = W.

Lời giải:

a) Từ 0 đến $\frac{T}{4}$: Wđ tăng từ 0 đến giá trị lớn nhất tại $\frac{T}{4}$, Wt giảm từ giá trị lớn nhất về 0 tại $\frac{T}{4}$.

Từ $\frac{T}{4}$đến $\frac{T}{2}$: Wđ giảm từ giá trị lớn nhất về 0 tại $\frac{T}{2}$, Wt tăng từ 0 đến giá trị lớn nhất tại $\frac{T}{2}$.

Từ $\frac{T}{2}$đến $\frac{3T}{4}$: Wđ tăng từ 0 đạt giá trị lớn nhất tại $\frac{3T}{4}$,Wt giảm từ giá trị lớn nhất về 0 tại $\frac{3T}{4}$.

Từ $\frac{3T}{4}$đến T: Wđ giảm từ giá trị lớn nhất về 0 tại T, Wt tăng từ 0 đến giá trị lớn nhất tại T.

b) Tại thời điểm t = 0: Wđ = 0, Wt = W.

Tại thời điểm t = $\frac{T}{8}$: Wđ = Wt = $\frac{\mathrm{W}}{2}$.

Tại thời điểm t = $\frac{T}{4}$: Wđ = W, Wt = 0.

Tại thời điểm t = $\frac{3T}{8}$: Wđ = Wt = $\frac{\mathrm{W}}{2}$.

→ ở mỗi thời điểm trên ta đều có: Wđ + Wt = W.