Một hệ dao động điều hoà với chu kì 2 s. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật. Thời điểm hệ bắt đầu

2.6 K

Với giải Bài 1 trang 25 Vật lí lớp 11 Chân trời sáng tạo chi tiết trong Bài 3: Năng lượng trong dao động điều hoà giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 11. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Vật lí lớp 11 Bài 3: Năng lượng trong dao động điều hoà

Bài 1 trang 25 Vật Lí 11: Một hệ dao động điều hoà với chu kì 2 s. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật. Thời điểm hệ bắt đầu dao động thì động năng và thế năng bằng nhau lần thứ nhất. Hỏi sau bao lâu kể từ khi hệ bắt đầu dao động, động năng và thế năng bằng nhau lần thứ hai?

Lời giải:

Một hệ dao động điều hoà với chu kì 2 s Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật

- Dựa vào đồ thị ta có thể thấy những vị trí giao nhau của 2 đồ thị chính là thời điểm cho biết động năng và thế năng bằng nhau. Từ đó ta có thể thấy sau mỗi khoảng thời gian ngắn nhất là T4 thì động năng và thế năng lại bằng nhau.

- Áp dụng vào bài toán, thời điểm hệ bắt đầu dao động thì động năng và thế năng bằng nhau lần thứ nhất, sau khoảng thời gian T4=24=0,5s kể từ khi hệ bắt đầu dao động, động năng và thế năng bằng nhau lần thứ hai.

Bài tập vận dụng:

Câu 1: Cho một vật dao động điều hoà thực hiện 20 dao động trong 10 giây, khi vật qua vị trí cân bằng, tốc độ của vật là 16πcm/s. Chọn gốc thời gian là lúc vật ở vị trí có li độ 2 cm và đang chuyển động về vị trí cân bằng. Trong quá trình dao động, thế năng bằng ba lần động năng lần thứ hai kể từ khi bắt đầu chuyển động tại thời điểm nào?

A. t=124s.

B. t=18s.

C. t=524s.

D. t=724s.

Chu kì dao động: T=Δtn=1020=0,5s.

Tần số góc: ω=2πT=2π0,5=4πrad/s.

Biên độ dao động của vật: A=vmaxω=16π4π=4cm.

Vị trí vật có thế năng bằng ba lần động năng, suy ra: W=43Wtx=±32A.

Thời điểm thế năng bằng ba lần động năng lần thứ hai kể từ khi bắt đầu chuyển động ứng với vật chuyển động từ vị trí A2 đến biên âm và quay lại vị trí 32A là: t=T12+T4+T12=5T12=524s.

Đáp án đúng là C

Câu 2. Phương trình dao động điều hoà của một chất điểm dao động là: x=Acosωt+2π3cm. Biểu thức động năng của nó biến thiên theo thời gian là

Trắc nghiệm Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo Bài 3 (có đáp án): Năng lượng trong dao động điều hoà

Trắc nghiệm Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo Bài 3 (có đáp án): Năng lượng trong dao động điều hoà

Đáp án đúng là C

Câu 3. Một chất điểm dao động điều hoà. Biết khoảng thời gian giữa năm lần liên tiếp động năng của chất điểm bằng thế năng của hệ là 0,4s. Tần số của dao động của chất điểm là

A. 2,5 Hz.

B. 3,125 Hz.

C. 5 Hz.

D. 6,25 Hz.

Thời gian giữa năm lần liên tiếp động năng bằng thế năng là:

4T4=0,4T=0,4sf=10,4=2,5Hz

Đáp án đúng là A

Đánh giá

0

0 đánh giá