Đồ thị Hình 1.17 mô tả sự thay đổi động năng của một vật dao động điều hoà có khối lượng 0,40

Giải SBT Vật lí 11 Chủ đề 1: Dao động

Bài 1.38 trang 16 SBT Vật lí 11: Đồ thị Hình 1.17 mô tả sự thay đổi động năng của một vật dao động điều hoà có khối lượng 0,40 kg theo thời gian. Xác định:

a) Chu kì của dao động.

b) Tốc độ cực đại của vật.

c) Biên độ của dao động.

d) Gia tốc cực đại của vật dao động.

Lời giải:

a) Chu kì của năng lượng là Tw = 0,4 s

=> Chu kì của dao động là T = 2Tw = 2.4 = 0,8 s.

b) Ta có $\mathrm{W}={\mathrm{W}}_{dmax}=\frac{1}{2}m{v}_{max}^2\Rightarrow v_{max}=\sqrt{\frac{2\mathrm{W}}{m}}=\sqrt{\frac{2,0.16}{0,4}}=0,28\mathrm{m}/\mathrm{s}$

c) Tần số góc dao động: $\omega =\frac{2\pi }{T}=\frac{2\pi }{0,8}=7,9\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{d}/\mathrm{s}$

Ta có $v_{max}=\omega A\Rightarrow A=\frac{v_{max}}{\omega }=\frac{0,28}{7,9}=0,036\mathrm{m}$

d) Gia tốc cực đại của vật: $a_{max}={\omega }^{2}A=7,9^2.0,036=2,25\mathrm{m}/{\mathrm{s}}^2$