Một con lắc lò xo có vật nhỏ khối lượng 0,1 kg dao động điều hòa trên trục Ox với phương trình x = Acosωt. Hình bên là đồ thị biểu diễn động năng của vật theo bình phương li độ. Lấy π²= 10. Quãng đường nhỏ nhất vật đi được trong thời gian 115s là

Phương pháp: 

Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị 

Động năng cực đại của con lắc: Wd=12mω2A2 

Trong cùng một khoảng thời gian, vật đi được quãng đường nhỏ nhất khi vật chuyển động xung quanh vị trí  biên 

Sử dụng vòng tròn lượng giác và công thức:  Δφ=ωΔt

Cách giải: 

Từ đồ thị ta thấy: 

 Wdmax=12mω2A2=0,08(J)A2=16 cm2=16.10−4 m2⇒A=4( cm)⇒ω=10π(rad/s)

Trong khoảng thời gian 115s, vecto quay được góc:

Δφ=ωΔt=10π⋅115=2π3(rad) 

Nhận xét: trong khoảng thời gian  115s, vật đi được quãng đường nhỏ nhất khi góc quét đối xứng qua trục  Ox 

Ta có vòng tròn lượng giác: 

Từ vòng tròn lượng giác ta thấy trong khoảng thời gian 115s, vật đi được quãng đường nhỏ nhất là:

smin=2⋅A−AcosΔφ2=2⋅4−4⋅cosπ3=4( cm) 

Chọn B.