Một con lắc lò xo gắn một vật nặng m = 100 g và lò xo có độ cứng k = 40 N/m dao động điều hòa với biên độ A = 5 cm
Giải thích
a. Đúng. Cơ năng \(W = \frac{1}{2}k{A^2} = \frac{1}{2} \cdot 40 \cdot {(0,05)^2} = 0,05{\rm{ J}} = 50{\rm{ mJ}}\).
b. Sai. Với \(x = 2,5{\rm{ cm}} = \frac{A}{2} \Rightarrow {W_t} = \frac{1}{4}W \Rightarrow {W_d} = \frac{3}{4}W \Rightarrow {W_d} = 3{W_t}\) (động năng bằng 3 lần thế năng).
c. Đúng. Khi \({W_d} = {W_t} \Rightarrow {W_t} = \frac{1}{2}W \Rightarrow \frac{1}{2}k{x^2} = \frac{1}{2}\left( {\frac{1}{2}k{A^2}} \right) \Rightarrow x = \pm \frac{A}{{\sqrt 2 }} = \pm \frac{5}{{\sqrt 2 }} = \pm 2,5\sqrt 2 {\rm{ cm}}\).
d. Đúng. Động năng cực đại \({W_{d\max }} = W = 0,05{\rm{ J}} = 50{\rm{ mJ}}\).