Em có nhận xét gì về động năng, thế năng và cơ năng của cô gái đang chơi ván trượt ở các vị trí 1, 2, 3, 4, 5 (Hình 17P.1). Bỏ qua mọi ma sát.

*Lời giải:

Ở vị trí 1 và 5: động năng nhỏ nhất, thế năng lớn nhất.

Ở vị trí 3: động năng lớn nhất, thế năng nhỏ nhất

Ở vị trí 2: động năng tăng dần, thế năng giảm dần

Ở vị trí 4: động năng giảm dần, thế năng tăng dần.

Ở tất cả các vị trí đều có cơ năng bằng nhau.

* Phương pháp giải:

khi vật đi từ VTCB tới vị trí biên thì động năn của vật đang từ cực đại giảm đến 0. Khi vật đi từ vị trí biên về VTCB thì động năng của vật tăng từ 0 đến giá trị cực đại

* Lý thuyết nắm thêm:

I. Động năng

- Động năng của vật dao động điều hòa được xác định bởi biểu thức

$W_d=\frac{1}{2}m{\omega }^2(A^2-x^2)$

- Đồ thị cho thấy, khi vật đi từ VTCB tới vị trí biên thì động năn của vật đang từ cực đại giảm đến 0. Khi vật đi từ vị trí biên về VTCB thì động năng của vật tăng từ 0 đến giá trị cực đại

II. Thế năng

- Theo định luật bảo toàn năng lượng, nếu bỏ qua ma sát thì động năng của vật không mất đi mà chuyển dần thành thế năng của vật và ngược lại nên ta có:

$W_t=\frac{1}{2}m{\omega }^2{x}^2$

- Đồ thị biến thiên thế năng theo li độ x cũng là một đường Parabol nhưng bề lõm hướng lên như hình 5.2 và có giá trị cực đại: $W_{tmax}=W_{dmax}=\frac{1}{2}m{\omega }^2{A}^2$

III. Cơ năng

- Trong dao động điều hòa, có sự chuyển hóa qua qua lại giữa động năng và thế năng của vật, còn cơ năng, tức tổng động năng và thế năng thì được bảo toàn

$W=W_d+W_t=\frac{1}{2}m{\omega }^2{A}^2$

Xem thêm các bài viết liên quan hay, chi tiết:

Lý thuyết Động năng. Thế năng. Sự chuyển hóa năng lượng trong dao động điều hòa - Vật lí 11 Kết nối tri thức

Công thức động năng và cách giải các dạng bài tập (2025) chi tiết nhất