Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng 0,500 kg gắn vào đầu tự do của một lò xo nhẹ

Giải SBT Vật lí 11 Chủ đề 1: Dao động

Bài 1.41 trang 17 SBT Vật lí 11:

a) Tính tốc độ cực đại của vật dao động.

b) Tính cơ năng dao động của con lắc.

c) Tính động năng và tốc độ của vật khi nó ở vị trí có li độ 2,00 cm.

Lời giải:

Tần số góc $\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=\sqrt{\frac{20}{0,5}}=6,32\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{d}/\mathrm{s}$

a) Tốc độ cực đại của vật dao động là: $v_{max}=\omega A=6,32.4=25,3\mathrm{c}\mathrm{m}/\mathrm{s}$

b) Cơ năng dao động của con lắc là: $W=W_{tmax}=\frac{1}{2}k{A}^2=\frac{1}{2}.20.0,{04}^2=0,016\mathrm{J}$

c) Khi vật ở vị trí li độ 2,00 cm:

Tốc độ của vật là: $\left|v\right|=\omega \sqrt{A^2-x^2}=6,32\sqrt{4^2-2^2}=21,9\mathrm{c}\mathrm{m}/\mathrm{s}$

Động năng của vật là: $W_d=\frac{1}{2}m{v}^2=\frac{1}{2}.0,5.0,{219}^2=0,012\mathrm{J}$