Một con lắc đơn khối l­ượng 200 g dao động nhỏ với chu kỳ T = 1 s, quỹ đạo coi như­ thẳng có chiều dài 4 cm. Chọn mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Tìm thế năng của vật tại vị trí \(\alpha  = \frac{{{\alpha _0}}}{2}?\)

Đáp án đúng là B

Bài cho biết m = 100 g = 0,1 kg và chưa biết F, x, \[\omega \]

Lực tác dụng lên vật cực đại khi vật ở vị trí biên: x = A = 10 cm = 0,1 m.

\[\omega  = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{{2\pi }}{1} = 2\pi \,\left( {rad/s} \right)\]

\[{F_{\max }} = m{\omega ^2}A = 0,1.{\left( {2\pi } \right)^2}.0,1 = 0,4\,\left( N \right)\]

Đáp án đúng là D

Chu kì: \[T = 2\pi \sqrt {\frac{\ell }{g}}  \Rightarrow \ell  = 1\]m.

Cơ năng của con lắc: \[{\rm{W}} = \frac{1}{2}mg\ell \alpha _0^2 = \frac{1}{2}mg\ell {\left( {\frac{{{s_0}}}{\ell }} \right)^2} = \frac{1}{2}.0,2.10.1.{\left( {\frac{{0,05}}{1}} \right)^2} = {25.10^{ - 4}}\] J.