Có hai con lắc lò xo giống nhau đều có khối lượng vật nhỏ là m. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng pi2=10, x1x2 lần lượt là đồ thị li độ theo thời gian của con lắc thứ nhất và thứ hai như hình
Giải thích
Phương pháp:
Công thức tính cơ năng: W=Wd+Wt=12mv2+12kx2=12mω2A2
Cách giải:
Phương trình dao động của hai con lắc: x1=A1cosω1t+φ1x2=A2cosω2t+φ1
Từ đồ thị ta thấy: T1=T2=1s⇒ω1=ω2=2π(rad/s)A1=10cmA2=5cm
Tại thời điểm ban đầu, cả hai con lắc đều đi qua VTCB theo chiều dương nên: φ1=φ2=−π2
⇒x1=10cos2πt−π2(cm)x2=5cos2πt−π2(cm)
Phương trình vận tốc của hai con lắc: v1=−20πcos2πt−π2(cm/s)v2=−10πcos2πt−π2(cm/s)
⇒v1=2v2⇒Wñ1Wñ2=v12v22=4=0,06Wñ2⇒Wñ2=0,015J
Lại có: W=12mω22A22⇒m=2Wω22A22=2.0,02(2π)2.0,052=0,4kg=400g
Chọn D.
