NĂNG LƯỢNG CỦA CON LẮC LÒ XO

     

Năng lượng của bé lắc lò xo trong giao động điều hòa rất hấp dẫn có trong kỳ thi ĐH- CĐ. Các bạn hãy vắt chắc loài kiến thức triết lý và xem xét về chu kỳ, tần số của hễ năng, cố kỉnh năng không giống với chu kỳ luân hồi và tần số của li độ dao động.

Bạn đang xem: Năng lượng của con lắc lò xo


*

2- phương pháp giải

B1: nắm tắt đề: Đề mang lại gì?, hỏi gì? và đổi các đơn vị sang các đơn vị đúng theo pháp

B2: Xác lập quan hệ giữa các đại lượng cho và đại lượng tìm trải qua các công thức:

 A. Chũm năng: Wt = kx2 =kA2cos2(wt + φ)

 B. Động năng:Wđ = mv2 =mw2A2sin2(wt + φ) =kA2sin2(wt + φ) ; cùng với k = mw2

 C. Cơ năng: = const

*Chú ý: thiết bị qua VTCB Wđ = Wđmax = W; vật qua vị trí biên Wt =Wtmax =W

B3:Suy ra biểu thức xác định đại lượng kiếm tìm theo các đại lượng mang lại và các dữ kiện.

B4: Thực hiện đo lường và tính toán để xác minh giá trị đại lượng search và sàng lọc câu vấn đáp đúng

Chú ý: 

+ Cơ năng của nhỏ lắc lò xo luôn luôn được bảo toàn.

+ Động năng và cầm năng là những xê dịch điều hòa theo thời gian với tần số gấp rất nhiều lần tần số của li độ dao động, chu kỳ giảm một phần so với chu kỳ của li độ dao động 

+Khi đụng năng tăng thì núm năng giảm và ngược lại.

Xem thêm: Top 3 Bài Phát Biểu Khai Mạc Hè 2020, Bài Phát Biểu Khai Mạc Hè 2020

+ Động năng và chũm năng nghịch pha nhau.

+Sau 1/4 chu kỳ luân hồi thì cồn năng bởi thế năng.

3. Những ví dụ minh họa:

Câu 1: Một con lắc lò xo có độ cứng k=100N/m dao động điều hòa phương trình (x=Acosleft ( omega t+varphi ight )) . Biểu thức vậy năng là: (E_t=0,1cosleft ( 4pi t+fracpi 2 ight )+0,1) (J). Phương trình li độ là:

A. (x=2cosleft ( 2pi t+fracpi 2 ight )) cm B. (x=4cosleft ( 2pi t-fracpi 4 ight )) cm

C. (x=2sqrt10cosleft ( 2pi t+fracpi 4 ight )) cm D. (x=2sqrt2cosleft ( 2pi t+fracpi 2 ight )) cm

Hướng dẫn Giải:

(x=Acosleft ( omega t+varphi ight ))

(W_t= frac12kx^2=frac12kA^2cos^2left ( omega t+varphi ight )=frac12kA^2left < frac1+cos2left (omega t+varphi ight )2 ight >)


(=frac14kA^2+frac14kA^2cos2left ( omega t+varphi ight ))

(E_t=0,1cosleft ( 4pi t+fracpi 2 ight )+0,1)

Đồng tốt nhất 2 vế 2 phương trình: (2left ( omega t+varphi ight )=4pi t+fracpi 2Rightarrow left ( omega t+varphi ight )=2pi t+fracpi 4)

(omega =2pi left ( rad/s ight );frac14kA^2=0,1Rightarrow A=2sqrt10Rightarrow) Chọn C.

Xem thêm: Hướng Dẫn Vẽ Tranh Phong Cảnh Làng Quê Bằng Bút Chì Đơn Giản Đẹp Nhất

4. Bài xích tập trường đoản cú luyện :

Câu 1: Một vật giao động điều hòa dọc từ trục Ox. Biết rằng tại thời khắc ban đầu, vật gồm li độ (x_0=3(cm)), gia tốc (v_0=15(cm/s)); tại thời khắc t,vật có li độ (x_0=3(cm)), vận tốc (v_0=-15sqrt3(cm/s)). Phương trình xấp xỉ của thứ là:

  A.  (x=6sqrt3cosleft ( 5t+frac5pi 6 ight )) (cm) B.  (x=6sqrt3cosleft ( 5t+fracpi 6 ight )) (cm)

 C.  (x=6cosleft ( 5t-fracpi 6 ight )) (cm)  D. (x=6cosleft ( 5t-fracpi 3 ight )) (cm)


Câu 2: Một vật xấp xỉ điều hòa dọc từ trục Ox có dạng (x=Acosleft ( omega t+varphi ight )) . Biết rằng tại thời điểm ban đầu, vật tất cả li độ (x_0=2sqrt3(cm)), gia tốc (a=32pi ^2sqrt3cm/s^2); tại thời gian t,vật bao gồm li độ (x_0=2left ( centimet ight )), gia tốc (v=-8pi sqrt3cm/s). Pha thuở đầu của vận tốc là (fracpi 6) . Phương trình li độ của thứ là:

A. (x=4sqrt2cosleft ( 4pi t-frac5pi 6 ight )) (cm)  B.  (x=4cosleft ( 4pi t-frac5pi 6 ight )) (cm)

C.  (x=4cosleft ( 2pi t-fracpi 6 ight )) (cm) D. (x=4cosleft ( 2pi t+fracpi 6 ight )) (cm)

Câu 3: Một vật giao động điều hòa dọc theo trục Ox gồm dạng (x=Acosleft ( omega t+varphi ight )) . Hiểu được tại thời điểm ban đầu, đồ có gia tốc (v_0=-4pi cm/s), gia tốc (a=-8pi ^2sqrt3 cm/s^2); tại thời khắc t, vật dụng có vận tốc (v=-4pi sqrt3 cm/s), tốc độ (a=-8pi ^2 cm/s^2). Phương trình xấp xỉ của thiết bị là:


   A. (x=4cosleft ( 2pi t+fracpi 6 ight )) (cm)  B. (x=4sqrt2cosleft ( 4pi t+fracpi 6 ight )) (cm) 

C. (x=4sqrt2cosleft ( 4pi t+fracpi 3 ight )) (cm) D. (x=4cosleft ( 4pi t+fracpi 3 ight )) (cm)

Đáp án: 1-C 2-B 3-A

Rất nhiều bài bác tập trắc nghiệm tất cả lời giải chi tiết và bài xích tập để chúng ta tự luyện. độc giả tải rất đầy đủ file kèm theo tại đây:

Tải về

Luyện bài xích tập trắc nghiệm môn đồ vật lý lớp 12 - xem ngay