Với giải Hoạt động 2 trang 21 Vật lí lớp 11 Kết nối tri thức chi tiết trong Bài 5: Động năng. Thế năng. Sự chuyển hóa năng lượng trong dao động điều hòa 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 5: Động năng. Thế năng. Sự chuyển hóa năng lượng trong dao động điều hòa

Hoạt động 2 trang 21 Vật Lí 11: Hình 5.4 là đồ thị động năng và thế năng của một vật dao động điều hòa theo thời gian.

a) Động năng và thế năng của vật thay đổi như thế nào trong các khoảng thời gian: từ 0 đến $\frac{T}{4}$, từ $\frac{T}{4}$đến $\frac{T}{2}$, từ $\frac{T}{2}$đến $\frac{3T}{4}$, từ $\frac{3T}{4}$đến T.

b) Tại các thời điểm: t = 0; t = $\frac{T}{8}$; t =$\frac{T}{4}$; t = $\frac{3T}{8}$, động năng và thế năng của vật có giá trị như thế nào (tính theo W). Nghiệm lại để thấy ở mỗi thời điểm đó Wđ + Wt = W.

Phương pháp giải:

Dựa vào nội dung kiến thức đã học về động năng và thế năng để trả lời

Lời giải:

a) Từ 0 đến $\frac{T}{4}$: Wđ tăng từ 0 đến giá trị lớn nhất tại $\frac{T}{4}$, Wt giảm từ giá trị lớn nhất về 0 tại $\frac{T}{4}$.

Từ $\frac{T}{4}$đến $\frac{T}{2}$: Wđ giảm từ giá trị lớn nhất về 0 tại $\frac{T}{2}$, Wt tăng từ 0 đến giá trị lớn nhất tại $\frac{T}{2}$.

Từ $\frac{T}{2}$đến $\frac{3T}{4}$: Wđ tăng từ 0 đạt giá trị lớn nhất tại $\frac{3T}{4}$,Wt giảm từ giá trị lớn nhất về 0 tại $\frac{3T}{4}$.

Từ $\frac{3T}{4}$đến T: Wđ giảm từ giá trị lớn nhất về 0 tại T, Wt tăng từ 0 đến giá trị lớn nhất tại T.

b) Tại thời điểm t = 0: Wđ = 0, Wt = W.

Tại thời điểm t = $\frac{T}{8}$: Wđ = Wt = $\frac{\mathrm{W}}{2}$.

Tại thời điểm t = $\frac{T}{4}$: Wđ = W, Wt = 0.

Tại thời điểm t = $\frac{3T}{8}$: Wđ = Wt = $\frac{\mathrm{W}}{2}$.

→ ở mỗi thời điểm trên ta đều có: Wđ + Wt = W.

Lý thuyết Cơ năng

- Trong dao động điều hòa, có sự chuyển hóa qua qua lại giữa động năng và thế năng của vật, còn cơ năng, tức tổng động năng và thế năng thì được bảo toàn

$W=W_d+W_t=\frac{1}{2}m{\omega }^2{A}^2$