Một chất điểm đang dao động điều hòa. Khi vừa qua khỏi vị trí cân bằng

14/40

Một chất điểm đang dao động điều hòa. Khi vừa qua khỏi vị trí cân bằng một đoạn S động năng của chất điểm là 0,091 J. Đi tiếp một đoạn 2S thì động năng chì còn 0,019 J và nếu đi thêm một đoạn S (biết A > 3S) nữa thì động năng bây giờ là:

0,042 J

0,096 J

0,036 J

0,032 J

Giải thích

Đáp án C

Sơ đồ hóa bài toán:

Quan trọng nhất của bài toán này là bảo toàn năng lượng:

E=Wd1+Wt1=Wd2+Wt2=Wd3+Wt3 1

Ta có Wt2Wt1=9⇒Wt2−9Wt1=0 3

Từ (1) ⇒0,091+Wt1=0,019+Wt2 4

Giải (3) và (4) Wt1=0,009J;Wt2=0,081J⇒E=0,1J

Bây giờ để tính Wd3 ta cần tìm Wt3=?

Dựa vào 4 phương án của bài ta nhận thấy Wd3>Wd2=0,019⇒ chất điểm đã ra biên và vòng trở lại

Ta có vị trí 3S → biên A (A – 3S) rồi từ A đến vị trí 3S(A – 3S) sau cùng đi được thêm 1 đoạn nửa

Gọi x là vị trí đi được quãng đường S cách vị trí cân bằng O

Ta có: S=2(A−3S)+3S−x⇒x=2A−4S

Lại có EWt1=A2S2=1003⇒A=10S3⇒x=20S3−4S=8S3

Xét Wt3Wt1=x2x12=649⇒Wt3=0,064⇒Wd3=0,036