Dạng 14. Bài toán sử dụng đồ thị năng lượng trong dao động điều hoà có đáp án

  • 163 lượt thi

  • 3 câu hỏi

  • 60 phút

Câu 1:

Động năng dao động của một con lắc lò xo được mô tả theo thế năng dao động của nó bằng đồ thị như hình vẽ dưới đây.

Động năng dao động của một con lắc lò xo được mô tả theo thế năng dao động của nó bằng đồ thị như hình vẽ dưới đây.   Cho biết khối lượng của vật bằng 100 gam, vật dao động giữa hai vị trí cách nhau 8 cm. Tính tần số góc của dao động của con lắc lò xo. (ảnh 1)

Cho biết khối lượng của vật bằng 100 gam, vật dao động giữa hai vị trí cách nhau 8 cm. Tính tần số góc của dao động của con lắc lò xo.

Xem đáp án

- Từ hình vẽ, ta thấy rằng  W = Wtmax= 4 mJ.

- Vật dao động giữa hai vị trí cách nhau 8 cm là chiều dài quỹ đạo  L=2A A= 4 cm.

- Tần số góc của dao động  ω=2WmA2=2.4.1030,1.0,042=52rad/s. 


Câu 3:

Hình dưới đây là đồ thị động năng theo thời gian của một vật khối lượng 0,4 kg dao động điều hoà.

Hình dưới đây là đồ thị động năng theo thời gian của một vật khối lượng 0,4 kg dao động điều hoà.    Đồ thị động năng theo thời gian Tại thời điểm ban đầu vật đang chuyển động theo chiều dương. Lấy π2 = 10. Viết phương trình dao động của vật.  (ảnh 1)

Đồ thị động năng theo thời gian

Tại thời điểm ban đầu vật đang chuyển động theo chiều dương. Lấy π2 = 10. Viết phương trình dao động của vật.

Xem đáp án

- Từ đồ thị ta có

- Tại thời điểm ban đầu  t = 0 Wđ= 0,015 J.

Þ Thế năng  Wt=W - Wđ= 0,02 – 0,015 = 0,005 JWt=W4   x0=±A2 

- Tại thời điểm:  t1=16 s  Wđ= 0   x1=±A

- Dựa vào đồ thị ta suy ra  x0=A2    x1=A

- Khoảng thời gian từ x0  đến x1 là  Δt=16=T6  T=1 s ω=2πT=2π rad/s.

- Biên độ dao động:

 Wđmax=12mω2A2=0,02A=2Wđmaxmω2=2.0,020,42π2=0,05 m = 5 cm.

- Tại thời điểm t = 0  x0=Acosφ=A2v=Asinφ>0     cosφ=12sinφ<0  φ=  π3

- Phương trình dao động cuả vật là  x  =5cos2πt    π3cm.


0

Đánh giá trung bình

0%

0%

0%

0%

0%

Bình luận


Bình luận