Xét một vật khối lượng m đang dao động điều hòa với phương trình x = Acos (omega t + phi). Gọi W_d, W_t và W lần lượt là động năng, thế năng và cơ năng của vật.
Giải thích
a. Đúng. Động năng \({W_d}\) và thế năng \({W_t}\) biến thiên tuần hoàn với tần số góc \(\omega ' = 2\omega \), chu kỳ \(T' = \frac{T}{2}\) và tần số \(f' = 2f\).
b. Đúng.
Tại vị trí cân bằng \(x = 0\), tốc độ đạt cực đại \(v = {v_{\max }} = \omega A \Rightarrow {W_{d\max }} = \frac{1}{2}m{v_{{{\max }^2}}} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = W\).
c. Sai. Khi từ VCB ra biên, li độ |x| tăng làm thế năng \({W_t} = \frac{1}{2}k{x^2}\) tăng dần, tốc độ |v| giảm làm động năng \({W_d}\) giảm dần.
d. Sai. Cơ năng \(W = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2}\), do đó cơ năng tỉ lệ thuận với bình phương biên độ \({A^2}\), chứ không phải tỉ lệ thuận với biên độ \(A\).