Giải bài 5 trang 13 – Bài 2 - SGK môn Vật lý lớp 12
Một con lắc lò xo dao động điều hòa. Lò xo có độ cứng k=40N/m. Khi vật m của con lắc đi qua vị trí có li độ x=−2cm thì thế năng của con lắc là bao nhiêu?
A. - 0,016 J. | B. - 0,008 J. |
C. 0,016 J. | D. 0,008 J. |
Chọn D. 0,008 J.
Ta có thế năng: Wt=12kx2=1240(−0,02)2
⇒ Wt=0,008 J.
Ghi nhớ:
- Con lắc lò xo là một hệ dao động điều hòa.
- Công thức của lực kéo về tác dụng vào con lắc lò xo là:
f=−kx
trong đó x là li độ của vật m; k là độ cứng của lò xo; dấu trừ chỉ rằng lực →F luôn luôn hướng về vị trí cân bằng.
- Chu kì dao động của con lắc lò xo là: T=2π√mk
- Động năng của con lắc lò xo là:
Wđ=12mv2 (m là khối lượng của vật)
- Thế năng của con lắc lò xo (mốc thế năng ở vị trí cân bằng):
Wt=12kx2 (x là li độ của vật m)
- Cơ năng của con lặc lò xo:
W=12mv2+12kx2 hay: W = 12kA2=12mω2A2= hằng số
- Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương của biên độ dao động.
- Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát.