Một con lắc lò xo gồm một vật khối lượng 0,5 kg gắn vào đầu tự do

Giải SBT Lí 12 Bài 2: Con lắc lò xo

Bài 2.18* trang 9 SBT Vật Lí 12: Một con lắc lò xo gồm một vật khối lượng 0,5 kg gắn vào đầu tự do của một lò xo nhẹ có độ cứng 20 N/m. Con lắc dao động theo trục Ox nằm ngang với biên độ dao động là 3 cm. Tính:

a) Cơ năng của con lắc và tốc độ cực đại của vật.

b) Động năng và tốc độ của vật tại vị trí có li độ bằng 2,0 cm.

Lời giải:

a) Cơ năng của con lắc

W = $\frac{1}{2}$ .kA² = .20.(3.10^-2)² = 9.10^-3J

Tốc độ cực đại của con lắc là

$\text{W}=\frac{1}{2}m{v}_{\max }^2=>v_{\text{max}}=\sqrt{\frac{2W}{m}}=\sqrt{\frac{{\mathrm{2.9.10}}^{-2}}{0,5}}=0,19m/s$

b) Động năng của vật tại vị trí có li độ bằng 2 là

W_t = $\frac{1}{2}$.kx² = 1/2 .20. (2.10^-2)² = 4.10^-3

W_đ = W - W_t = (9 - 4).10^-3 = 5.10^-3

Tốc độ của vật tại vị trí có li độ bằng 2,0 cm.