Tại nơi có gia tốc trọng trường g, một con lắc đơn dao động điều hoà với biên độ góc alpha max

Giải SBT Vật lí 11 Bài 5: Động năng. Thế năng. Sự chuyển hóa năng lượng trong dao động điều hòa

Bài 5.11 trang 11 SBT Vật Lí 11: 

Tại nơi có gia tốc trọng trường g, một con lắc đơn dao động điều hoà với biên độ góc  ${\alpha }_{max}$ nhỏ. Lấy mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Tính li độ góc $\alpha$ của con lắc khi nó chuyển động nhanh dần theo chiều dương đến vị trí có động năng bằng thế năng.

Lời giải:

Ta có cơ năng của vật $W=W_d+W_t=\frac{1}{2}mgl{\alpha }_{max}^2$ và $Wd=W_t$

$$\begin{gathered} =>2W_t=W \\ =>2.\left(\frac{1}{2}mgl{\alpha }^2\right)=\frac{1}{2}mgl{\alpha }_{max}^2 \\ =>\alpha =\pm \frac{\sqrt{2}}{2}{\alpha }_{max} \end{gathered}$$

Do con lắc đang chuyển động nhanh dần đều và chuyển động theo chiều dương => con lắc đi từ biên về VTCB => $\alpha =-\frac{\sqrt{2}}{2}{\alpha }_{max}$