Bài tập Bài toán sử dụng đồ thị năng lượng trong dao động điều hoà lớp 11 (có lời giải)

Một vật có khối lượng 100g dao động điều hoà có đồ thị động năng như hình vẽ. Tại thời điểm t = 0 vật có gia tốc âm, lấy pi ^2 = 10

7/14

Một vật có khối lượng 100g dao động điều hoà có đồ thị động năng như hình vẽ. Tại thời điểm t = 0 vật có gia tốc âm, lấy \({\pi ^2} = 10\).

Một vật có khối lượng 100g dao động điều hoà có đồ thị động năng như hình vẽ. Tại thời điểm t = 0 vật có gia tốc âm, lấy pi ^2 = 10  (ảnh 1)

a

Động năng cực đại của vật có giá trị \({80.10^{ - 3}}mJ\)

ĐúngSai
b

Tại thời điểm ban đầu, Wt = 4Wđ

ĐúngSai
c

Cơ năng của vật có giá trị \({320.10^{ - 3}}mJ\)

ĐúngSai
d

Tần số góc của dao động \(\omega = \frac{{10\pi }}{3}rad/s\)

ĐúngSai
Giải thích

a) Sai. Từ đồ thị \({W_{d\max }} = {320.10^{ - 3}}J\)

b) Sai. \({W_t} = W - {W_d} = 320 - 80 = 240mJ \to \frac{{{W_t}}}{{{W_d}}} = \frac{{240}}{{80}} = 3\)

c) Sai. \({W_{d\max }} = {320.10^{ - 3}}J = W\)

d) Đúng. Từ đồ thị, ban đầu vật \({W_d} = \frac{1}{3}{W_t} \to x = \frac{A}{{\sqrt {\frac{1}{3} + 1} }} = \frac{{A\sqrt 3 }}{2}\) và đi theo chiều dương (Wđ giảm)

Mặt khác, ta xác định được góc quét từ 0 -> 0,35s => \(\Delta \varphi = \frac{\pi }{6} + \pi = \frac{{7\pi }}{6}\)

\(\omega = \frac{{\Delta \varphi }}{{\Delta t}} = \frac{{7\pi }}{{6.0,35}} = \frac{{10\pi }}{3}\left( {rad/s} \right)\)