Lí thuyết tích điện của con lắc lò xo

Năng lượng dao động điều hòa đặc trưng là đại lượng được bảo toàn.

Bạn đang xem: Năng lượng của con lắc lò xo

Xét một dao động điều hòa là bé lắc lò xo. Tích điện của nhỏ lắc lò xo bao gồm động năng và thế năng đàn hồi.

Lưu ý: Khi tính tích điện phải đổi đối chọi vị cân nặng về kg, gia tốc về m/s và li độ về mét.

*

Công thức:

+ Động năng:

*

⇒ động năng của nhỏ lắc lò xo giao động tuần hoàn với ω’ = 2ω; f’ = 2f; T’ = T/2

+ chũm năng:

*

⇒ cầm năng của nhỏ lắc lốc xoáy dao động tuần hoàn với ω’ = 2ω; f’ = 2f; T’ = T/2

+ Cơ năng:

*

Cơ năng của con lắc lò xo ko đổi và tỉ lệ thành phần với bình phương biên độ dao động. Nếu làm lơ mọi ma gần kề cơ năng của bé lắc lò xo là đại lượng bảo toàn.

Nhận xét:

• Động năng và cố kỉnh năng biến đổi thiên tuần trả ngược trộn nhau, còn cơ năng bảo toàn.

• E = Eđ (ở VTCB ), còn E = Et ( sinh sống biên ).

• Cơ năng bé lắc xoắn ốc không phụ thuộc vào trọng lượng của vật.

*

Sử dụng công thức mối quan tiền hệ x và v, x và a ta tìm ra v và a tại vị trí đó.

Công thức 2: các tỉ lệ thân Et, Eđ và E.

*

Bài tập từ luận có lời giải


Bài 1: Một bé lắc lò xo đặt nằm ngang gồm vật m cùng lò xo tất cả độ cứng k = 100N/m. Kích ưa thích để vật dao động điều hoà với đụng năng cực lớn 0,5J. Xác định biên độ dao động của vật.

Hướng dẫn giải:

Động năng cực lớn bằng cơ năng:

*

Bài 2: Một đồ có trọng lượng 50g, dao động điều hoà cùng với biên độ 4cm với tần số góc là 3rad/s. Động năng cực lớn của đồ gia dụng là?

Hướng dẫn giải:

Động năng cực to bằng cơ năng:

*

Bài tập trắc nghiệm bao gồm lời giải

Câu 1. Một nhỏ lắc lò xo gồm quả cầu nhỏ dại khối lượng 500 g cùng lò xo có độ cứng 50 N/m. Cho bé lắc giao động điều hòa bên trên phương nằm ngang. Trên thời điểm vận tốc của quả mong là 0,1 m/s thì vận tốc của nó là −√3. Cơ năng của nhỏ lắc là

 A. 0,04 J.

 B. 0,02 J.

 C. 0,01 J.

 D. 0,05 J.

Trả lời:

*

Chọn C

Câu 2: Một vật bé dại khối lượng 1 kg tiến hành dao động điều hòa theo phương trình x = Acos4t cm, cùng với t tính bằng giây. Biết quãng đường vật đi được buổi tối đa trong 1 phần tư chu kì là 0,1m. Cơ năng của đồ gia dụng bằng

A. đôi mươi m/s.

B. 600 m/s.

C. 60 m/s.

D. 10 m/s.

Trả lời:

Chọn D.

*

Câu 3:

Một bé lắc lò xo có vật nặng trĩu 0,2 kg đã tích hợp đầu lò xo gồm độ cứng 20 N/m. Kéo quả nặng ra sương vị trí thăng bằng rồi thả nhẹ mang lại nó dao động, vận tốc trung bình trong một chu kỳ là 160/π cm/s. Cơ năng xê dịch của con lắc là:

A. 320 J.

B. 6,4.10-2 J.

C. 3,2.10-2 J.

D. 3,2 J

Trả lời:

Chọn B.

*

Câu 4:

Một bé lắc lò xo bao gồm viên bi nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, xê dịch điều hòa với biên độ 0,1 m. Mốc cố năng ở chỗ cân bằng. Khi viên bi bí quyết vị trí cân bằng 6 cm thì hễ năng của nhỏ lắc bằng

A. 3,2 mJ.

B. 6,4 mJ.

C. 0,64 J.

Xem thêm: Cách Tính Góc Giữa Hai Đường Thẳng Trong Mặt Phẳng Và Trong Không Gian

D. 0,32 J.

Trả lời:

*

Câu 5:

Một bé lắc lò xo cơ mà lò xo nhẹ tất cả độ cứng 100 N/m cùng vật nhỏ tuổi dao đụng điều hòa. Khi vật có động năng 0,01 J thì nó giải pháp vị trí thăng bằng 1 cm. Hỏi khi nó bao gồm động năng 0,005 J thì nó cách vị trí cân đối bao nhiêu?

A. 6 cm

B. 4,5 cm

C.cm

D. 3 cm

Trả lời:

*

Câu 6. Một vật dao động điều hòa với biên độ A dọc theo trục Ox (O là vị trí cân bằng). Thời hạn ngắn độc nhất đi từ vị trí x = 0 đến vị trí x = 0,5A√3 là π/6 (s). Trên điểm biện pháp vị trí cân bằng 2 cm thì nó có vận tốc là 4√3 cm/s. Khối lượng quả ước là 100 g. Tích điện dao đụng của nó là