3 Bài tập Bài toán sử dụng đồ thị năng lượng trong dao động điều hoà (có lời giải)

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 dươn

Giải thích

- 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.