1 vật có khôi lượng 2 kg có thể dao động điều hòa trên mặt phẳng ngang không gây ma sát với tần số góc là 4 rad/s. Để kích thích vật dao động điều hòa tại thời điểm t=0 kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng 10 cm và truyền cho nó một vận tốc có độ lớn 1 m/s hướng về vị trí cân bằng. Hãy xác định :
a. động năng tại vị trí cân bằng
b. vận tốc của vật tại vị trí mà động năng bằng 11 lần thế năng
Đáp án:
$\eqalign{
& a)W = 0,26J \cr
& b)v = 0,488m/s \cr} $
Giải thích các bước giải:
$m = 2kg;\omega = 4rad/s;x = 10cm;v = 1m/s = 100cm/s$
a) biên độ
$\eqalign{
& {x^2} + \dfrac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}} = {A^2} \cr
& \Rightarrow A = \sqrt {{{10}^2} + \dfrac{{{{100}^2}}}{{{4^2}}}} = 5\sqrt {29} cm \cr} $
động năng tại vị trí cân bằng
$W = {W_{dmax}} = \dfrac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = \dfrac{1}{2}{.2.4^2}{(\dfrac{{5\sqrt {29} }}{{100}})^2} = 0,26J$
b) vận tốc tại vị trí động năng bằng 11 lần thế năng
$\eqalign{
& {W_d} = 11{W_t} \Rightarrow {W_t} = \dfrac{{{W_d}}}{{11}} \cr
& \Leftrightarrow W = {W_d} + {W_t} = \dfrac{{12{W_d}}}{{11}} = \dfrac{{12}}{{11}}\dfrac{1}{2}m{v^2} \cr
& \Rightarrow v = \sqrt {\dfrac{{11.2W}}{{12m}}} = \sqrt {\dfrac{{11.2.0,26}}{{12.2}}} = 0,488m/s \cr} $
Đáp án:
`a,E1,16J`
`b,v=0,32m//s`
Giải thích các bước giải:
`a,` `x^2/A^2+v^2/(Aω)^2=1`
`<=>10^2/A^2+(1×100)^2/(4A)^2=1`
`=>A=26,9cm`
Taị vị trí cân bằng động năng max:
`=>E_đ=1/2KA^2=1/2mω^2A^2=1/2×2×4^2×26,9=1,16J`
`b,` Tại vị trí cân bằng `E_đ` max `=E`
`E_đ=E/11`
`=>1/2mv^2=(1,16)/11`
`<=>1/2×2×v^2=(29)/275`
`<=>v^2=29/275`
`=>v=0,32m//s`
Vật lý học là môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực. Vật lý học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ. Hãy khám phá và hiểu rõ những quy luật tự nhiên xung quanh chúng ta!
Lớp 11 - Năm thứ hai ở cấp trung học phổ thông, gần đến năm cuối cấp nên học tập là nhiệm vụ quan trọng nhất. Nghe nhiều đến định hướng tương lai và học đại học có thể gây hoang mang, nhưng hãy tự tin và tìm dần điều mà mình muốn là trong tương lai!
Copyright © 2021 HOCTAPSGK