Một vật nhỏ có khối lượng 400 g dao động điều hoà dọc theo trục Ox. Đồ thị trong Hình 3.2 mô tả sự thay đổi thế năng Wt của vật theo li độ x.
3/24
Một vật nhỏ có khối lượng 400 g dao động điều hoà dọc theo trục Ox. Đồ thị trong Hình 3.2 mô tả sự thay đổi thế năng Wt của vật theo li độ x.
Xét tính đúng/sai của các phát biểu sau:
Phát biểu | Đúng | Sai |
a) Biên độ dao động của vật là 10 cm. |
|
|
b) Thế năng cực đại của vật là 0,8 J. |
|
|
c) Tần số góc của vật là \(\frac{{10}}{\pi }\) rad/s. |
|
|
d) Động năng cực đại của vật là 0,4 J. |
|
|
Từ đồ thị, ta thấy:
+ Li độ cực đại của vật là 0,1 m. Suy ra, biên độ của vật A = 0,1 m = 10 cm. Vậy phát biểu a) đúng.
+ Khi vật có li độ cực đại là 0,1 m thì thế năng của vật là 0,8 J. Do đó, phát biểu b) đúng.
+ Có: \({{\rm{W}}_{{\rm{t}}\max }} = \frac{1}{2}\;{\rm{m}}{\omega ^2}\;{{\rm{A}}^2} \Rightarrow \omega = \sqrt {\frac{{2\;{{\rm{W}}_{{\rm{t}}\max }}}}{{{\rm{m}}{{\rm{A}}^2}}}} = \sqrt {\frac{{2.0,8}}{{0,4.0,{1^2}}}} = 20\)(rad/s).
Do đó, phát biểu c) sai.
+ Vật dao động điều hoà nên cơ năng được bảo toàn:
W = Wtmax = Wđmax = 0,8 (J).
Vậy phát biểu d) sai.