Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Tại thời điểm lò xo dãn a thì tốc độ của vật là

Đáp án: 8/25

Phương pháp giải:

+ Sử dụng hệ thức độc lập: A2=x2+v2ω2

+ Sử dụng biểu thức tính thế năng: W_t = 1/2kx²

+ Sử dụng biểu thức tính cơ năng: W = 1/2kA²

Giải chi tiết:

Ta có a-∆l02+8bω2=A2 12a-∆l02+6bω2=A2 23a-∆l02+2bω2=A2 3

Để đơn giản, ta chuẩn  từ (1), (2) ta được: 2b2ω2=3a2-2aA2=13a2-10a+1

Thế vào (3) ta suy ra a=2A=33

Tại vị trí lò xo nén 2a, li độ khi đó: x = 2a + ∆l₀

Thế năng tại đó: Wt=12kx2=12k2.2+12=25k2

Cơ năng: W=12kA2=33k2

Động năng khi đó: Wd=W-Wt=332k-252k=8k2

Tỉ số giữa động năng và thế năng là: WdWt=825