Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng

35/40

Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa theo phương nằm ngang. Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Biết động năng cực đại của con lắc là 80 mJ, lực kéo về cực đại tác dụng lên vật nhỏ của con lắc là 4 N. Khi vật ở vị trí cách vị trí biên 1 cm thì thế năng của con lắc có giá trị là

5 mJ.

50 mJ.

450 mJ.

45 mJ.

Giải thích

Đáp án đúng là D

Cách 1:

W=12KA.A=12Fmax.A⇒A=4cmx=3cm=3A4⇒Wt=9W16=45mJ

Cách 2:

W=12kA2=Wdmax=80.10−3J;Fmax=kA=4N⇒80.10−3=Fmax.A2=4.A2⇒A=0,04m; k=100N/m.

Khi vật cách biên 1cm ta có :

x=±3cm=±0,03m⇒Wt=12kx2=0,045J=45mJ.

Cách 3: E=12kA2Fkv=kA⇒A=2EFkv=0,04 m⇒k=100 N/m.

Khi vật ở vị trí cách vị trí biên 1 cm thì thế năng của con lắc có giá trị là Et=12kx2=45 mJ