Một vật khối lượng 2 kg có thể dao động điều hoà trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát

Lời giải Bài 3.3 (VD) trang 15 SBT Vật lí 11 sách Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Vật lí 11.

1 1,049 04/10/2023


Giải SBT Vật lí 11 Bài 3: Năng lượng trong dao động điều hòa

Bài 3.3 (VD) trang 15 Sách bài tập Vật Lí 11Một vật khối lượng 2 kg có thể dao động điều hoà trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát với tần số góc là 4 rad/s. Để kích thích vật dao động điều hoà, tại thời điểm t = 0, kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng 10 cm và truyền cho vật một vận tốc có độ lớn 1 m/s hướng về vị trí cân bằng. Hãy xác định:

a) Động năng của vật tại vị trí cân bằng.

b) Biên độ dao động của vật.

c) Tỉ số động năng và thế năng tại vị trí x = 15cm.

d) Tốc độ của vật tại vị trí mà động năng bằng 5/11 thế năng.

Lời giải:

a) Động năng của vật tại vị trí cân bằng:

Wd max=W=Wd+Wt =12mv2+12mω2x2 =12.2.12+12.2.42.0,12=1,16 J

b) Ta có: W=Wđmax =12mω2A2

Biên độ dao động của vật là: A=2Wdmaxmω2=2.1,162.420,27 m

c) Tỉ số động năng và thế năng tại vị trí x=15 cm là:

WdWt=WWtWt=A2x2x2=0,2720,1520,152=2,24

d) Ta có: WdWt=WdWWd=511Wd=516W12mv2=51612mω2A2.

Tốc độ của vật tại vị trí mà động năng bằng 5/11 thế năng là:

v=5ωA4=540,2740,6 m/s

1 1,049 04/10/2023


Xem thêm các chương trình khác: