Động năng dao động của một con lắc lò xo được mô tả theo thế năng dao động của nó bằng đồ thị như hình vẽ. Cho biết khối lượng của vật bằng 100g vật dao động giữa hai vị trí cách nhau 8cm. Tần số góc của dao động

Phương pháp giải:

Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị

Độ dài quỹ đạo dao động: \[L = 2A\]

Thế năng của con lắc lò xo: \[{{\rm{W}}_t} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{x^2}\]

Giải chi tiết:

Độ dài quỹ đạo dao động của con lắc là: \[L = 2A \Rightarrow A = \frac{L}{2} = \frac{8}{2} = 4{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right) = 0,04{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( m \right)\]

Từ đồ thị ta thấy khi động năng bằng 0, thế năng của con lắc: \[{{\rm{W}}_{t\max }} = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = {4.10^{ - 3}}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( J \right)\]

\[ \Rightarrow \frac{1}{2}0,1.{\omega ^2}{.0,04^2} = {4.10^{ - 3}} \Rightarrow \omega = 5\sqrt 2 {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {rad/s} \right)\]