Câu hỏi: Hai con lắc lò xo dao động điều hòa có động năng biến thiên theo thời gian như đồ thị. Vào thời điểm thế năng hai con lắc bằng nhau thì tỉ số động năng con lắc (2) và động năng con lắc (1) là
![image9.png image9.png](https://zix.vn/data/attachments/12/12124-a6a69ff60ecd417d4061c8aaf9b1415f.jpg)
A. 25/81
B. 2/3
C. 4/9
D. 5/9
![image9.png image9.png](https://zix.vn/data/attachments/12/12124-a6a69ff60ecd417d4061c8aaf9b1415f.jpg)
A. 25/81
B. 2/3
C. 4/9
D. 5/9
Phương pháp: Sử dụng định luật bảo toàn cơ năng kết hợp kĩ năng đọc đồ thị
Cách giải: Từ đồ thị ta có: $\left. \begin{aligned}
& {{W}_{1}}={{W}_{d1\max }}=6 \\
& {{W}_{2}}={{W}_{d2\max }}=4 \\
\end{aligned} \right\}\Rightarrow {{W}_{1}}=1,5{{W}_{2}}\,\,\left( 1 \right)$
*Hai dao động cùng tần số và vuông pha nhau nên ${{\left( \dfrac{{{x}_{1}}}{{{A}_{1}}} \right)}^{2}}+{{\left( \dfrac{{{x}_{2}}}{{{A}_{2}}} \right)}^{2}}=1\Leftrightarrow \dfrac{{{{W}}_{t1}}}{{{{W}}_{1}}}+\dfrac{{{{W}}_{t2}}}{{{{W}}_{2}}}=1$ (2)
Khi thế năng của hai con lắc bằng nhau ta có: ${{{W}}_{t1}}={{{W}}_{t2}}=a$ (3)
Từ (1), (2) và (3) có: $\dfrac{a}{1,5{{{W}}_{2}}}+\dfrac{a}{{{{W}}_{2}}}=1\Rightarrow {{{W}}_{2}}=\dfrac{5}{3}a$
Khi đó :
động năng của con lắc 2 là: ${{{W}}_{d2}}={{{W}}_{2}}-{{{W}}_{t2}}=\dfrac{5}{3}a-a=\dfrac{2}{3}a$
động năng của con lắc 1 là: ${{{W}}_{d1}}={{{W}}_{1}}-{{{W}}_{t1}}=1,5.\dfrac{5}{3}a-a=\dfrac{3}{2}a$
tỉ số động năng con lắc (2) và động năng con lắc (1) là: $\dfrac{{{{W}}_{d2}}}{{{{W}}_{d1}}}=\dfrac{4}{9}$
Cách giải: Từ đồ thị ta có: $\left. \begin{aligned}
& {{W}_{1}}={{W}_{d1\max }}=6 \\
& {{W}_{2}}={{W}_{d2\max }}=4 \\
\end{aligned} \right\}\Rightarrow {{W}_{1}}=1,5{{W}_{2}}\,\,\left( 1 \right)$
*Hai dao động cùng tần số và vuông pha nhau nên ${{\left( \dfrac{{{x}_{1}}}{{{A}_{1}}} \right)}^{2}}+{{\left( \dfrac{{{x}_{2}}}{{{A}_{2}}} \right)}^{2}}=1\Leftrightarrow \dfrac{{{{W}}_{t1}}}{{{{W}}_{1}}}+\dfrac{{{{W}}_{t2}}}{{{{W}}_{2}}}=1$ (2)
Khi thế năng của hai con lắc bằng nhau ta có: ${{{W}}_{t1}}={{{W}}_{t2}}=a$ (3)
Từ (1), (2) và (3) có: $\dfrac{a}{1,5{{{W}}_{2}}}+\dfrac{a}{{{{W}}_{2}}}=1\Rightarrow {{{W}}_{2}}=\dfrac{5}{3}a$
Khi đó :
động năng của con lắc 2 là: ${{{W}}_{d2}}={{{W}}_{2}}-{{{W}}_{t2}}=\dfrac{5}{3}a-a=\dfrac{2}{3}a$
động năng của con lắc 1 là: ${{{W}}_{d1}}={{{W}}_{1}}-{{{W}}_{t1}}=1,5.\dfrac{5}{3}a-a=\dfrac{3}{2}a$
tỉ số động năng con lắc (2) và động năng con lắc (1) là: $\dfrac{{{{W}}_{d2}}}{{{{W}}_{d1}}}=\dfrac{4}{9}$
Đáp án C.