Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Một con lắc lò xo có khối lượng m = 200g dao động điều hòa trên trục Ox. Khi vật nặng đi qua vị trí cân băng thì tốc độ của nó là 20cm/s

một con lắc lò xo có khối lượng m = 200g dao động điều hòa trên trục Ox. Khi vật nặng đi qua vị trí cân băng thì tốc độ của nó là 20cm/s. Khi vật nặng có tốc độ là 10cm/s thì gia tốc của nó có độ lớn là 40 căn 3 cm/s^2. năng lượng dao động của con lắc lò xo bằng bao nhiêu
1 trả lời
Hỏi chi tiết
33
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để tính năng lượng dao động của con lắc lò xo, trước tiên chúng ta cần tính các thông số khác nhau:

1. **Khối lượng \( m \)**:
- \( m = 200g = 0.2kg \)

2. **Tốc độ \( v \) tại vị trí cân bằng**:
- \( v_0 = 20 cm/s = 0.2 m/s \)

3. **Tốc độ \( v \)** khi gia tốc đạt giá trị cho trước:
- \( v = 10 cm/s = 0.1 m/s \)

4. **Gia tốc \( a \)**:
- \( a = 40 \sqrt{3} cm/s^2 = 0.4 \sqrt{3} m/s^2 \)

**Bước 1: Tính hằng số lò xo \( k \)**

Từ công thức của gia tốc và độ lớn của vận tốc, ta có:

\[
a = \frac{F}{m} = \frac{-kx}{m}
\]

Khi vật đi qua vị trí cân bằng, thì \( x = 0 \) và từ đó áp dụng định luật bảo toàn năng lượng của dao động điều hòa:

\[
E = \frac{1}{2} m v_0^2 = \frac{1}{2} \cdot 0.2 \cdot (0.2)^2 = \frac{1}{2} \cdot 0.2 \cdot 0.04 = 0.004 J
\]

**Bước 2: Tính năng lượng dao động sử dụng tốc độ và gia tốc**

Đáp ứng yêu cầu của bài toán với tốc độ \( v \) và gia tốc \( a \):

Tính năng lượng động năng \( E_k \):

\[
E_k = \frac{1}{2} m v^2 = \frac{1}{2} \cdot 0.2 \cdot (0.1)^2 = \frac{1}{2} \cdot 0.2 \cdot 0.01 = 0.001 J
\]

Tính năng lượng thế năng \( E_p \) tại vị trí \( v = 10 cm/s \):

\[
E_p = E - E_k
\]
\[
\Rightarrow E = E_k + E_p
\]
\[
\Rightarrow E = 0.004 J + \left( \frac{1}{2} m a^2 \right)
\]

Tính \( E_p \):

\[
E_p = \frac{1}{2} m a^2 = \frac{1}{2} \cdot 0.2 \cdot (0.4 \sqrt{3})^2 = \frac{1}{2} \cdot 0.2 \cdot (0.48) = 0.048 J
\]

Cuối cùng, tổng năng lượng dao động:

\[
E = 0.004 J + 0.048 J = 0.052 J
\]

Vậy năng lượng dao động của con lắc lò xo bằng \( 0.052 J \).

**Kết luận**: Năng lượng dao động của con lắc lò xo là \( 0.052 J \).
1
0
Gouu Tduz
07/09 12:24:19
+5đ tặng
w^2A=20(1)

{ w^2x=10=> x= 10/w^2
mà w^2 *x^2=40 căn 3
=> w^2 * (10/w^2)^2=40 căn 3
=> w^2 *100 /w^4=40 căn 3
=> 100/ w^2=40 căn 3
=> w^2=5 căn 3/6 (rad/s)
thay w^2 vào (1)
=>A=8 căn 3cm

ta có K=m*w^2=0,2 *(5 căn 3/6)=căn 3/6
=> W=1/2 * K*A^2=1/2 * căn 3/6 * (8 căn 3)^2=48 căn 2J.
 

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Bài tập liên quan
Bài tập Vật lý Lớp 11 mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Gia sư Lazi Gia sư
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo