LH Quảng cáo: lazijsc@gmail.com

Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Một vật nhỏ có khối lượng m = 200 g được treo vào một lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng k. Kích thích để con lắc dao động điều hoà với gia tốc cực đại bằng 16 m/s2 và cơ năng bằng 6,4.10-2J. Vận tốc cực đại của vật là

Câu 7: Một vật nhỏ có khối lượng m = 200 g được treo vào một lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng k. Kích thích để con lắc dao động điều hoà với gia tốc cực đại bằng 16 m/s2 và cơ năng bằng 6,4.10-2 J. Vận tốc cực đại của vật là

A. 16 cm/s.

B. 80 cm/s.

C. 1,6 m/s.

D. 8 m/s.

giải thích

1 trả lời
Hỏi chi tiết
5
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để tính toán vận tốc cực đại của vật trong dao động điều hòa, ta sẽ sử dụng các công thức liên quan đến cơ năng và gia tốc cực đại.

1. **Công thức về cơ năng**:
Cơ năng (E) trong dao động điều hòa được tính bằng công thức:
\[
E = \frac{1}{2} k A^2
\]
trong đó \(k\) là độ cứng của lò xo và \(A\) là biên độ dao động.

2. **Công thức gia tốc cực đại**:
Gia tốc cực đại (\(a_{\text{max}}\)) trong dao động điều hòa được tính bằng công thức:
\[
a_{\text{max}} = \omega^2 A
\]
trong đó \(\omega\) là tần số góc và được tính bằng:
\[
\omega = \sqrt{\frac{k}{m}}
\]

3. **Vận tốc cực đại**:
Vận tốc cực đại (\(v_{\text{max}}\)) được tính bằng:
\[
v_{\text{max}} = \omega A
\]

**Bước 1: Tính biên độ \(A\)**

Ta có thể nhận được \(k\) từ công thức:
\[
a_{\text{max}} = \frac{k}{m} \cdot A
\]
Từ đây, ta viết lại \(k\):
\[
k = \frac{a_{\text{max}} m}{A}
\]
Biến đổi từ công thức cơ năng để tìm \(A\):
\[
E = \frac{1}{2} k A^2
\]
Thay \(k\) vào:
\[
E = \frac{1}{2} \left(\frac{a_{\text{max}} m}{A}\right) A^2
\]
Rút gọn:
\[
E = \frac{1}{2} a_{\text{max}} m A
\]
Suy ra:
\[
A = \frac{2E}{a_{\text{max}} m}
\]

**Thay số vào với \(E = 6,4 \cdot 10^{-2} J\), \(a_{\text{max}} = 16 \, m/s^2\), \(m = 200 \, g = 0.2 \, kg\)**:
\[
A = \frac{2 \cdot (6,4 \cdot 10^{-2})}{16 \cdot 0.2} = \frac{1,28 \cdot 10^{-1}}{3.2} = 0.04 \, m = 4 \, cm
\]

**Bước 2: Tính vận tốc cực đại \(v_{\text{max}}\)**

Trở lại với công thức vận tốc cực đại:
\[
v_{\text{max}} = \omega A
\]
Trong đó,
\[
\omega^2 = \frac{k}{m} = \frac{a_{\text{max}}}{A}
\]

Tính \(\omega\):
\[
\omega = \sqrt{\frac{16}{0.04}} = \sqrt{400} = 20 \, rad/s
\]

Giờ tính \(v_{\text{max}}\):
\[
v_{\text{max}} = 20 \cdot 0.04 = 0.8 \, m/s = 80 \, cm/s
\]

**Kết luận:**
Vận tốc cực đại của vật là:
\[
v_{\text{max}} = 80 \, cm/s
\]
Do đó, đáp án đúng là **B. 80 cm/s.**
2
0
Ngọc
hôm qua
+5đ tặng

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