Bài tập Năng lượng của con lắc lò xo, con lắc đơn lớp 11 (có lời giải)

Con lắc lò xo gồm vật m = 400 g dao động điều hòa. Tại thời điểm vật qua vị trí có li độ x = 2 căn 3 cm thì thế năng bằng 3 lần động năng. Biết tốc độ cực đại

Giải thích

Đáp án: 40

\({W_t} = 3{W_d} \Rightarrow W = \frac{4}{3}{W_t} \Rightarrow \frac{1}{2}k{A^2} = \frac{4}{3} \cdot \frac{1}{2}k{x^2} \Rightarrow |x| = \frac{{A\sqrt 3 }}{2}\).

Do \(x = 2\sqrt 3 {\rm{ cm}} \Rightarrow A = 4{\rm{ cm}} = 0,04{\rm{ m}}\).

Ta có \({v_{\max }} = \omega A \Rightarrow \omega = \frac{{{v_{\max }}}}{A} = \frac{{0,4}}{{0,04}} = 10{\rm{ rad/s}}\).

Độ cứng \(k = m{\omega ^2} = 0,4 \cdot {10^2} = 40{\rm{ N/m}}\).