Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Cơ năng của dao động là bao nhiêu (đơn vị j)

Một con lắc gồm quả cầu có khối lượng 400 (g ) và sợi dây treo không dãn có trọng lượng không đáng kể chiều dài 0,1 (m ) được treo thẳng đứng ở điểm A. biết con lắc đơn dao động điều hòa tại vị trí có li độ góc 0,075 (rad)thì có vận tốc 0,075√3 (m/s) cho gia tốc trọng trường (m /s bình phương 2 ) cơ năng của dao động là bao nhiêu ( đơn vị j )
Mình cần gấp đáp án, để ôn thi
1 trả lời
Hỏi chi tiết
11
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để tính cơ năng (E) của con lắc đơn trong dao động điều hòa, có thể dùng công thức:

\[
E = \frac{1}{2} m v^2 + \frac{1}{2} k A^2
\]

Trong đó:
- \( m \) là khối lượng của quả cầu.
- \( v \) là vận tốc tại vị trí li độ (được cho là 0,075√3 m/s).
- \( k \) là hệ số đàn hồi của con lắc (được tính từ \( k = mg/L \)).
- \( A \) là biên độ (được tính từ li độ góc).

1. **Tính khối lượng m**:

Khối lượng \( m = 400 \) g = \( 0.4 \) kg.

2. **Tính \( g \)**:

Giả sử gia tốc trọng trường \( g \) = \( 9.81 \) m/s².

3. **Tính tiết kiệm năng lượng ở vị trí li độ**:

Tại vị trí li độ, có thể tính năm phần cơ năng từ động năng và thế năng:

- Vận tốc \( v = 0.075 \sqrt{3} \) m/s:

\[
E_{động} = \frac{1}{2} m v^2 = \frac{1}{2} (0.4) (0.075\sqrt{3})^2 = \frac{1}{2} (0.4) (0.005625 \cdot 3) = 0.00075 \, J
\]

- Tính lực đàn hồi của con lắc:

\[
k = \frac{mg}{L} = \frac{(0.4)(9.81)}{0.1} = 39.24 \, N/m
\]

4. **Giá trị biên độ A**:

Biên độ \( A \) từ góc \( \theta \):

\[
A = L \sin(\theta) \approx L\theta \quad (\text{vì } \theta \text{ nhỏ}) \Rightarrow A \approx 0.1 \cdot 0.075 = 0.0075 \, m
\]

5. **Tính thế năng**:

\[
E_{thế} = \frac{1}{2} k A^2 = \frac{1}{2} (39.24) (0.0075)^2 = \frac{1}{2} (39.24) (0.00005625) \approx 0.0011 \, J
\]

6. **Cộng động năng và thế năng để tìm cơ năng**:

\[
E = E_{động} + E_{thế} \approx 0.00075 + 0.0011 \approx 0.00185 \, J
\]

Kết luận, cơ năng của dao động là khoảng \( 0.00185 \, J \).
2
0
hôm qua
+5đ tặng

Cơ năng của con lắc đơn là tổng của động năng và thế năng. Khi bỏ qua ma sát, cơ năng này được bảo toàn.

  • Động năng: Wđ = 1/2 * m * v²
  • Thế năng: Wt = m * g * h = m * g * l * (1 - cosα)

Trong đó:

  • h: độ cao của vật so với vị trí cân bằng
  • α: góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng

Tổng cơ năng: W = Wđ + Wt = 1/2 * m * v² + m * g * l * (1 - cosα)

Thay số:

  • W = 1/2 * 0.4 * (0.075√3)² + 0.4 * g * 0.1 * (1 - cos0.075)

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
Trắc nghiệm 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

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