Google
Câu hỏi: Một con lắc đơn dao động điều hòa, mốc thế năng trọng trường được chọn là mặt phẳng nằm ngang qua vị trí cân bằng của vật nặng. Khi lực căng dây treo có độ lớn bằng trọng lực tác dụng lên vật nặng thì
A. thế năng gấp hai lần động năng của vật nặng.
B. động năng bằng thế năng của vật nặng.
C. động năng của vật đạt giá trị cực đại.
D. thế năng gấp ba lần động năng của vật nặng.
A. thế năng gấp hai lần động năng của vật nặng.
B. động năng bằng thế năng của vật nặng.
C. động năng của vật đạt giá trị cực đại.
D. thế năng gấp ba lần động năng của vật nặng.
Khi lực căng của dây treo bằng với trọng lực thì
$F=P\Rightarrow 3mg.\cos \alpha -2mg\cos {{\alpha }_{0}}=mg\Rightarrow \cos \alpha =\dfrac{1+2\cos {{\alpha }_{0}}}{3}$
Thế năng của con lắc khi đó:
${{W}_{t}}=mg\ell \left( 1-\cos \alpha \right)=mg\ell \left( 1-\dfrac{1+2\cos {{\alpha }_{0}}}{3} \right)=\dfrac{2}{3}mg\ell \left( 1-\cos {{\alpha }_{0}} \right)=\dfrac{2}{3}W$
$\Rightarrow {{W}_{d}}=W-{{W}_{t}}=\dfrac{1}{3}W\Rightarrow {{W}_{t}}=2{{W}_{d}}$
$F=P\Rightarrow 3mg.\cos \alpha -2mg\cos {{\alpha }_{0}}=mg\Rightarrow \cos \alpha =\dfrac{1+2\cos {{\alpha }_{0}}}{3}$
Thế năng của con lắc khi đó:
${{W}_{t}}=mg\ell \left( 1-\cos \alpha \right)=mg\ell \left( 1-\dfrac{1+2\cos {{\alpha }_{0}}}{3} \right)=\dfrac{2}{3}mg\ell \left( 1-\cos {{\alpha }_{0}} \right)=\dfrac{2}{3}W$
$\Rightarrow {{W}_{d}}=W-{{W}_{t}}=\dfrac{1}{3}W\Rightarrow {{W}_{t}}=2{{W}_{d}}$
Đáp án A.